شبیه سازی سه بعدی جریان و انتقال حرارت در نازل ردیف اول توربین گازی GE-F۹

در این تحقیق جریان و انتقال حرارت در پره های نازل ردیف اول توربین گازی GE-F۹ شبیه سازی شده است. شبیه سازی شامل سه قسمت عمده مدل سازی هندسی، تولید شبکه و حل جریان است. مدل سازی هندسه نازل در نرم افزار CATIA انجام شده است. شبکه محاسباتی از نوع ترکیبی چند بلوکی بوده که به کمک نرم افزار Gambit تولید شده است. جریان سیال در گذر از نازل، آشفته تراکم پذیر همراه با گرادیان فشار و انتقال حرارت است. جهت مدل سازی آشفتگی از مدل Realizable k- ԑ با روش گسترش یافته در کنار دیوار استفاده شده و معادلات حاکم بر مسئله به روش حجم محدود و با استفاده از کد تجاری Fluent حل شده اند. شبیه سازی در حالت های طراحی و بدون خنک سازی تکرار شده و توزیع دمای پره در قالب کانتورها و منحنی هایی ارائه و مقایسه شده است. نتایج نشان می دهد که بیشینه دما در لبه حمله و کمینه دما پس از سوراخ های خنک سازی لایه ای اتفاق می افتد. انسداد کامل سوراخ های خنک سازی می تواند سبب افزایش دمای موضعی سطح پره تا ۵۰۰ درجه سانتی گراد شود که دمای متوسط پره را تا ۲۴/۳% نسبت به حالت طراحی افزایش می دهد.

Keywords:

نازل ردیف اول , انتقال حرارت مزدوج , توربین گازی , خنک سازی لایه ای , شبیه سازی عددی