شبیه سازی عددی جریان بخار در داخل طبقه کنترل یک توربین بخار صنعتی با تغذیه جزئی

استفاده از طبقه کنترل 1 با تغذیه جزئی 2 یکی از روشهای مرسوم درکنترل دبی ورودی به توربین های بخار و در نتیجه کنترل توان تولیدی آن میباشد. با وجود کنترل پذیری بالای دبی بخار ورودی در روش چند ورودی، در شرایط بارگذاری غیرکامل و یا موقعیت ورودی های غیر متقارن، استفاده از طبقه کنترل با تغذیه جزئی میتواند منجر به ارتعاش روتور توربین و یا ایجاد بارهای نوسانی بر روی پره ها گردد. اولین قدم در بررسی این پدیده، تعیین میزا ن غیریکنواختی جریان بخار در طبقات ابتدایی چنین توربینهایی می باشد. به همین دلیل در مقاله حاضر به شبیه سازی سه بعدی جریان بخار در بخش کنترل و ردیف اول از بخش فشار بالای یک توربین بخار صنعتی با نرم افزار Ansys CFX با استفاده از روش توربولانسی k-ɛ به منظور دستیابی به اثرات غیریکنواختی جریان سیال در کنترل با تغذیه جزئی پرداخته شده است و استقلال از شبکه نتایج نیز بررسی شده است. مطابق نتایج گرفته شده طبقه کنترل توربین حدود 30 درصد از توان کل توربین را تامین میکند، بیشترین عدد ماخ در نازلهای آن رخ میدهد و غیریکنواختی جریان بعد از عبور از محفظه اختلاط3 از بین نرفته و تا ردیفهای ابتدایی توربین ادامه دارد.

Keywords:

توربین بخار , دینامیک سیالات محاسباتی , طبقه کنترل , جریان غیریکنواخت