زبری سطح خارجی پره‌ها و سطح کانال‌های خنک کاری یکی از مواردی است که بر توزیع دمای پره تأثیر قابل توجهی دارد. با افزایش زبری، اغتشاش زیرلایه‌های جریان بیشتر شده و انتقال حرارت افزایش می‌یابد. در این تحقیق پره توربین C3X که با 10 کانال خنک کاری می‌شود با استفاده از نرم افزار انسیس-سی اف ایکس و مدل آشفتگی اس.اس.تی. به صورت سه-بعدی شبیه-سازی شده و تأثیر زبری سطح خارجی و سطح داخلی کانال‌های خنک کاری بر توزیع دما، بررسی شده است. نتایج مطالعه نشان دادند در سمت خارجی پره که حرارت از سیال داغ به پره توربین منتقل می‌شود، افزایش زبری تا زمانی که سطح نیمه زبر باشد (Reks < 70) تأثیر چندانی بر توزیع دمای سطح ندارد، اما افزایش بیش از این مقدار حدود 8% به میزان دمای سطح می‌افزاید. بنابراین باید توجه شود که سطح خارجی پره همواره در ناحیه نیمه زبر قرار داشته باشد. در سطح داخلی کانال‌های خنک کاری حرارت از پره به سیال خنک کن منتقل می‌شود، لذا بر خلاف سطح خارجی، زبری سطح کانال‌ها به فرآیند خنک کاری کمک کرده و افزایش آن به میزان ناچیز ( ناحیه نیمه زبر) در کاهش دمای سطح پره مؤثر است (حدود 8%) و سبب بهبود ضریب عملکرد هیرولیکی‌-‌حرارتی کانال‌ها تا حدود 2.5 برابر می‌شود.

واژه‌های کلیدی: انتقال حرارت، توربین گاز، زبری پره، کانال خنک کاری

متن کامل [PDF 1028 kb]   (6023 دریافت)