استفاده از تحریک لایه مرزی جهت بهبود فرایند خنک کاری پره های توربین

در این م قاله بهبود فرایند خنک کار ی پره ها ی توربین با استفاده از تحریک ساختار لایه مرزی سیال عامل، به کمک موانع مختلف مورد مطالعه و بررسی قرار گرفته است . افزایش و یا کاهش آهنگ انتقال گرما از روی سطوح جامد از مسائل مورد توجه محققین علوم مهندسی در زمینه انرژی به حساب می آید . از آنجا که پره ها ی ردیف اول و دوم توربین گاز ی نی از به سرد شدن و انتقال حرارت شد ید دارند ، به منظور افزایش عمر پره های توربین تلاش شده است با تحریک لایه مرز ی سیال عامل، میزان این انتقال حرارت افزایش داده شود . ایجاد محرک در داخل لایه مرزی، سبب می ش ود که در اثر برخورد جریان با آنها، الگوی جریان عوض شده و پایداری لایه مرزی تغییر کند . شکل و موقعیت مانع برای تغییر در روند تحریک لایه مرزی بسیار با اهمیت تلقی می شود . نشان داده شده است که افزایش ارتفاع مانع مثلثی و همچنین عدد رینولدز جریان باعث افزایش ضریب انتقال حرارت میانگین ازسطح م ی - شود، و افزایش طول قاعده مانع و فاصله مانع از سطح ونیز کاهش زاویه روبروی جریان از 90 درجه به پایین باعث کاهش ضریب انتقال حرارت میانگین از سطح م ی شود . همچنین در مورد مانع مربعی نشان داده شده است که هر چه فاصله مانع را از دیواره پره بیشتر کنیم ضریب انتقال حرارت کاهش می یابد . با افزایش طول مانع (a) ضریب انتقال حرارت کاهش یافته، درحالیکه با افزایش ارتفاع مانع (b ) ضریب انتقال حرارت افزایش می یابد . در نهایت می توان گفت با قرار داد ن م وانع در فواصل مشخص در مسیر سیال خنک کاری، انتقال حرا رت تا 6 برابر افزایش می یابد .

Keywords:

خنک کاری , تحریک لایه مرزی , انتقال حرارت , پره توربین