بررسی اثر شدت توربولانس ورودی و لقی بر روی جریان نشتی و انتقال حرارت در ناحیه نوک پره توربین گاز

در سال‌های اخیر استفاده از روش‌های پیشرفته در طراحی پره موتورهای توربین گاز به شدت مورد توجه واقع شده است. با توجه به وسعت بهره‌گیری از این وسیله همواره سعی بر این بوده تا با انجام آزمایشات و تحقیقات فراوان در این زمینه به شناسایی عوامله بهینه کننده توربین پرداخته شود. ناحیه نوک پره یکی از نواحی است که به شدت تحت تاثیر جریان نشتی که ناشی از اختلاف فشار بین سطح فشاری و مکشی پره می‌باشد، قرار می‌گیرد. هدف در این مقاله بررسی تاثیر شدت توربولانس ورودی و اندازه لقی نوک (Tip clearance) بر روی جریان نشتی و انتقال حرارت می‌باشد. همچنین در این شبیه‌سازی از پره توربین گاز مدل GE-E3 استفاده شده است. بطوریکه سطح مقطع آن در تمام محدوده گسترش عمودی آن یکسان می‌باشد. به منظور تهیه ناحیه حل و تولید شبکه از نرم‌افزار Gambit و برای حل جریان، نرم‌افزار ANSYS CFX به کار گرفته شده است. در این مطالعه اثر اندازه لقی 1/97mm و 3/29mm (به ترتیب 1/5% و2/5% گستره عمودی پره) و شدت توربولانس ورودی 5 و 10 درصد بر روی میدان جریان و انتقال حرارت در ناحیه نوک پره مورد بررسی قرار می‌گیرد.

Keywords:

توربین گاز , پره , جریان نشتی , شدت توربولانس ورودی