تحلیل عددی خنک کاری لایه ای لبه ی جلویی پره توربین مدل توسط رهیافت LES,DES

در مقاله ی حاضر جریان اشفته خنک کاری لایه ای بر روی لبه ی جلویی پره توربین مدل توسط دو نگرش در مدل سازی جریان آشفته موردمطالعه قرار می گیرد. در نگرش اول از رهیافت شبیه سازی گردابه های جدا شده DES بر پایه ی مدل SST-kω و در نگرش دوم از رهیافت شبیه سازی گردابه های بزرگ LES استفاده می گردد. نتایج بدست آمده حاکی از آن است که رهیافت DES به دلیل ذات ترکیبی آن واستفاده از رهیافت RANS در نزدیکی دیواره نتوانسته پارامترهای نوسانی را در میدان جریان به خوبی رهیافت LES نشان دهد. اما در پیش بینی پارامترهای متوسط توانسته عملکرد خوبی از خودنشان دهد. همچنین رهیافت DES درنزدیکی سوراخ خنک کننده به دلیل کمتر پیش بینی کردن انرژی جنبشی ودر نتیجه کاهش اختلاط جریان سرد و گرم، مقدار اثربخشی آدیاباتیک بیشتری را نسبت به رهیافت LES ونتایج تجربی نشان داده است. علاوه بر این رهیافت DES در ناحیه ی دور از سوراخ خنک کننده به نظر می رسدبه دلیل عدم پیش بینی درست ساختارهای منسجم، اثربخشی آدیاباتیک کمتری را نسبت به رهیافت LES ونتایج تجربی نشان داده است. در مجموع رهیافت LES تطابق بهتری با نتایج آزمایشگاهی داشته است.، اما با توجه به کاهش 48.5درصدی زمان محاسبات در رهیافت DES نسبت به رهیافت LES، می توان انتظار داشت این رهیافت به عنوان مدلی کارآمد در پیش بینی پدیده ی خنک کاری لایه ای مورداستفاده قرار گیرد.

کلیدواژه ها:

خنک کاری لایه ای ، شبیه سازی گردابه های جدا شده DES ، شبیه سازی گردابه های بزرگ LES ، ساختارهای منسجم