دوره 20، شماره 2 - ( بهمن 1398 )                   جلد 20 شماره 2 صفحات 436-425 | برگشت به فهرست نسخه ها

‎ 20.1001.1.10275940.1398.20.2.4.3

XML English Abstract Print

بررسی عددی تاثیر نوع پروفیل پره بر عملکرد توربین گازی فراصوت در شرایط پذیرش جزیی
محمدمهدی کریمی1 ، رضا آقایی طوق* 2، محمدحسن نوبختی1 ، محمدجواد منتظری3
1- گروه مهندسی مکانیک، دانشکده مکانیک، برق و کامپیوتر، واحد علوم و تحقیقات، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران
2- گروه مهندسی هوافضا، دانشکده فنی و مهندسی، واحد علوم و تحقیقات، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران ، reza_tog@srbiau.ac.ir
3- دانشکده مهندسی هوافضا، دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی، تهران، ایران
چکیده:   (2504 مشاهده)
توربین‌های فراصوت کاربرد گسترده‌ای در صنایع مختلف و سامانه‌های تولید توان از جمله توربین‌های گازی، پیش‌رانش فضایی، صنایع حمل و نقل سنگین و غیره دارند. به‌طور کلی این توربین‌ها زمانی به کار می‌روند که با وجود دبی جرمی اندک به کار ویژه‌ زیادی نیاز باشد. می‌توان در این توربین‌ها با استفاده از پره‌های فراصوت ضربه‌ای کار ویژه‌ بالایی به دست آورد. با وجود دبی جرمی اندک، ارتفاع پره‌ها و در نتیجه نسبت منظری کوچک است. به‌منظور کاهش اُفت‌های مرتبط با نسبت منظری کم این توربین‌ها در شرایط پذیرش جزیی به کار می‌روند؛ یعنی جریان سیال فقط از بخشی از ورودی روتور تزریق می‌شود. میزان درجه پذیرش جزیی و نوع پروفیل پره ضربه‌ای از ‌جمله عوامل موثر بر عملکرد این نوع توربین است. هدف کار حاضر بررسی تاثیر انواع پروفیل‌های پره‌ ضربه‌ای فراصوت بر عملکرد توربین است. در این کار ابتدا یک کد طراحی مقدماتی و پیش‌بینی عملکرد توربین توسعه داده شده و نتایج آن با آزمایش‌های تجربی ارزیابی شده است. براساس محاسبات کد طراحی، تعدادی پروفیل دوبعدی با استفاده از روش‌های مختلف طراحی پروفیل تولید و به‌صورت عددی تحلیل و ارزیابی شده‌اند. سپس، پروفیل‌هایی که نسبت به مدل اولیه عملکرد بهتری داشته‌اند در تحلیل عددی سه‌بعدی مورد مطالعه قرار گرفته‌اند. در این کار مشاهده شد که پارامترهای عملکردی مانند بازده، توان و گشتاور توربین در بهترین مدل انتخاب شده نسبت به مدل اولیه‌ هرکدام بیش از ۸% افزایش داشته‌اند. اُفت فشار سکون نیز حدود ۱۲% کمتر از مدل اولیه است و تحلیل کلی نتایج نشان‌دهنده‌ کارآیی برتر پروفیل منتخب است.
واژه‌های کلیدی: توربین فراصوت پذیرش جزئی پروفیل پره‌ عملکرد توربین
متن کامل [PDF 1489 kb]   (1663 دریافت)    
نوع مقاله: پژوهشی اصیل | موضوع مقاله: دینامیک سیالات محاسباتی
دریافت: 1397/5/17 | پذیرش: 1398/2/24 | انتشار: 1398/11/12
بازنشر اطلاعات
Creative Commons License این مقاله تحت شرایط Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License قابل بازنشر است.