تحلیل عددی استفاده از فناوری نوین ساختار هندسی مشبک در افزایش انتقال گرمای داخلی پره های توربین گاز

توربین های گازی به عنوان یکی از مهمترین موتورهای احتراق داخلی در صنایع و نیروگاه ها و همچنین حمل و نقل هوایی مطرح می گردد. یکی از دغدغه های سازندگان این موتور احتراق داخلی افزایش توان و بازده گردا است. یکی از روش های افزایش قدرت و بازده حرارتی آن، افزایش دمای هوای ورودی به گردا گاز است اما این روش با توجه به جنس و همبسته مورد استفاده در پره ها محدودیت هایی از جمله تغییر شکل و خرابی آن ها را در پی دارد، بنابراین استفاده از فناوری و روش های نوین برای کاهش دمای پره ها و افزایش بازده کلی گردا امری مهم و ضروری است که یکی از فناوری های نوین، استفاده از خنک کاری ماتریسی است. در این مقاله، هندسه مشبک با دو زیرلایه الگوسازی شده است و هر لایه ، مجهز به ۱۳ زیردالان فرعی با زاویه ۴۵ درجه و خلاف جهت یکدیگر است. پس از شبیه سازی و آنالیز عددی، نتایج برای تغییرات انتقال حرارت و افت فشار برای عدد رینولدز از ۱۰۰۰۰ تا ۴۰۰۰۰ مورد تحلیل و مقایسه قرار گرفته است. با تحلیل و بررسی نتایج، مشخص می شود که به دلیل زوایای برخورد سیال در زیردالان ها و اثر تغییر برای در آن ها انتقال حرارت به طور قابل توجهی افزایش می یابد، به گونه ای که انتقال حرارت از ۳.۱ تا ۳.۹ برابر افزایش می یابد که بیشترین مقدار آن در رینولدز ۱۰۰۰۰ و کمترین مقدار افزایش انتقال حرارت در عدد بی بعد رینولدز ۴۰۰۰۰ مشاهده گردید. همچنین انتقال حرارت در نقاط برخورد در هر زیر دالان نسبت به نقاط چرخش در مسیر حرکت سیال ۵۰ درصد بیشتر است.

تحلیل عددی استفاده از فناوری نوین ساختار هندسی مشبک در افزایش انتقال گرمای داخلی پره های توربین گاز Keywords:

موتور احتراق داخلی , توربین گازی , خنک کاری ماتریسی , ساختار مشبک , عملکرد هیدروحرارتی