تاثیر خصوصیات جریان بر اثربخشی خنککاری لایه ای در لبه حمله پره توربین

در این مطالعه یک روش محاسباتی نوین برای مطالعه خنک کاری لایه ای روی لبه حمله پره توربین استفاده شده است. مدل هندسی لبه حمله به شکل بیضوی بوده که مطابقت هندسی مناسبی برای شبیه سازی دقیق پره روتور دارد. سایر پارامترهای هندسی و جریانی در محدوده طراحی توربین های گازی هوایی قرار دارند. اعتبارسنجی حل با یک شبکه ۷.۰ میلیون سلولی به دست آمده است. مدلسازی آشفتگی با یک مدل آشفتگی جبری تنش رینولدز RSM بهبود یافته انجام شده است ( ۱ ). نتایج مقاله مرجع و مطالعه حاضر نشان داد که مدل آشفتگی مذکور برای کاربرد خنک کاری لایه ای دقت نتایج را به شدت (تا ۳۰ درصد) بهبود می دهد. در ادامه با مطالعه پارامتری، رفتار چند معیار عملکردی (اثربخشی سطحی متوسط و افت فشار) نسبت به پارامترهای مختلف (نسبت های دمش، چگالی و مومنتوم) ارزیابی شد. نتایج نشان دادند بهترین اثربخشی خنک کاری و کمترین افت فشار برای حالت هایی است که جت خنک کاری به صورت متصل به سطح قرار دارد. بین مطالعات انجام شده حالتی که نسبت دمش ۰.۶۲۵ و نسبت چگالی ۱.۸ را دارد، بهترین رفتار خنک کاری لایه ای را نشان می دهد. ضمنا مطابق انتظار افت فشار و نسبت مومنتوم جت خنک کننده و جریان اصلی رابطه ای خطی با هم دارند.