بررسی عددی اثربخشی خنک کاری لایه ای مجموعه سوراخ پیکان دوتایی

با هدف بررسی تاثیر کاربرد مجموعه سوراخ شکل یافته بر اثربخشی خنک کاری لایه ای بر روی یک صفحه تخت، مجموعه سوراخ استوانه ای شکل داده شده (۱۴ سوراخ استوانه ای با قطر ۲/۹۷ میلی متر)، جایگزین تک سوراخ استوانه ای شکل با قطر ۱۱/۱ میلیمتر گردید، بطوریکه سطح مقطع در هر دو حالت برابر می باشد. چیدمان مجموعه سوراخ ها به حالت پیکان دوتایی انجام شده-اند. شبیه سازی به صورت سه بعدی بوده و به منظور حل عددی معادلات حاکم بر جریان که به صورت پایا در نظر گفته شده از روش حجم کنترل و الگوریتم سیمپل سی استفاده شده و با توجه به نوع جریان که بصورت آشفته و لزج به همراه انتقال حرارت میباشد جهت مدلسازی جریان از مدل k-ɛ استفاده شده است. سیال خنک کننده با زاویه ۲۵ و ۳۰ درجه نسبت به جریان اصلی در سه نسبت دمش ۰/۵، ۱/۲۵ و ۲ تزریق شده بطوریکه نسبت چگالی در هر سه حالت برابر ۱/۶ بوده و نسبت طول به قطر سوراخ تزریق ۴ در نظر گرفته شده است. نتایج به دست آمده حاکی از آن است که اثربخشی خنک کاری لایه ای در مجموعه سوراخ شکل یافته در دو جهت طولی و عرضی بیشتر از تک سوراخ استوانه ای می باشد و همچنین در مقایسه دو حالت زاویه تزریق جت خنک کاری ۲۵ و ۳۰ درجه برای مجموعه سوراخ شکل داده شده، اثر بخشی خنک کاری لایه-ای زاویه ۲۵ درجه نسبت به زاویه ۳۰ درجه در راستای طولی و عرضی به ترتیب برابر ۲۰% و ۲۵% بیشتر است.

Keywords:

شبیه سازی عددی , مجموعه سوراخ , خنک کاری لایه ای , اثربخشی آدیاباتیک , نسبت دمش , زاویه تزریق , توربین