تحلیل ماکسیمم تنش فون میسز در خنک کاری لایه ای یک سطح تخت به وسیله سوراخ ها با مقاطع بیضوی

یکی از رایح ترین روش های حفظ پره ها و بدنه محفظه احتراق در توربین های گاز، روش خنک کاری لایه ای می باشد که در آن لایه ای از جریان خنک کاری بین سطح و جریان گاز داغ عبوری ایجاد می گردد تا گاز داغ خروجی از محفظه احتراق و ورودی به توربین موجب از بین رفتن پره نگردد. یکی از نکاتی که باید در طراحی ها مورد توجه قرار گیرد، استحکام مکانیکی قطعه می باشد. ایجاد منفذهای بیضی شکل روی صفحه باعثکاهش استحکام مکانیکی قطعه می شود. از طرفی در روش خنک کاری لایه ای تنش حرارتی قطعه بسیار حائز اهمیت می باشد. به همین دلیل در پژوهش حاضر ماکسیمم تنش فون میسز بر اثر خنک کاری لایه ای به وسیله سوراخ ها با مقاطع بیضوی روی یک سطح آدیاباتیک مورد تحلیل عددی قرار گرفته است. در این پژوهش از نرم افزار انسیس فلوئنت که روش حجم محدود را در مرکز سلول به کار می برد، جهت حل معادلات حاکم استفاده گردیده است. به دلیل تمرکز تنش بالا، ماکزیمم مقدار تنش فون میسز در درون سوراخ های خنک کاری اتفاق می افتد. در خنک کاری توسط چند ردیف سوراخ، هر چه فاصله بین ردیف ها بیشتر باشد، ماکزیمم تنش فون میسز کاهش می یابد.

Keywords:

توربین گاز , خنک کاری لایه ای , سوراخ ها با مقاطع بیضوی , تنش فون میسز