تحلیل و شناسایی الگوی جریان در توربین محوری پرفشار خاص در شرایط خارج از طراحی

هدف این پژوهش شناسایی الگوی جریان در شرایط خارج از طراحی یک توربین محوری پرفشار خاص است. با نوشتن کد طراحی مقدماتی، توربین محوری پرفشار طراحی و سپس هندسه این توربین در نرم افزارهای کتیا و انسیس دیزاین مدلر تولید شد. سپس هندسه در نرم افزار توربوگرید شبکه بندی شده و با استفاده از نرم افزار انسیس سی اف ایکس در ۱۲ نقطه ی خارج از طراحی مورد بررسی و تحلیل قرار گرفت. ابتدا با نسبت سرعت روتور ثابت، نسبت فشار سکون ورودی تغییر کرد. سپس با نسبت فشار سکون ورودی ثابت، نسبت سرعت روتور تغییر کرد. با افزایش نسبت فشار سکون ورودی، مشاهده شد که عدد ماخ جریان به بالای یک رسید و راندمان توربین به مقدار قابل توجهی افت پیدا کرد. کاهش نسبت فشار سکون ورودی تا یک حد مشخصی باعت بهبود عملکرد توربین شد؛ اما با افت بیشتر نسبت فشار سکون ورودی، راندمان توربین سیر نزولی پیدا کرد. با توجه به بررسی الگوی جریان و پارامترهای عملکردی، شرایط کاری در نسبت فشار سکون ورودی ۰.۹ در مقایسه با سایر نقاط کاری بهتر بوده و راندمان توربین به عدد ۰.۹۳می رسد. با تغییرات نسبت سرعت روتور، نواحی مستعد جدایش جریان در اطراف پره های توربین به ویژه در سطح مکش پره های روتور افزایش داشت.

Keywords:

توربین محوری پرفشار , شرایط خارج از طراحی , نسبت سرعت روتور , نسبت فشار سکون ورودی , جدایش جریان , راندمان توربین