دوره 19، شماره 5 - ( اردیبهشت 1398 )                   جلد 19 شماره 5 صفحات 1220-1209 | برگشت به فهرست نسخه ها

XML English Abstract Print


Download citation:
BibTeX | RIS | EndNote | Medlars | ProCite | Reference Manager | RefWorks
Send citation to:

Babaei A, Aghaei Togh R, Nobakhti M, Montazeri M. Numerical Investigation of the Effects of Minor Geometric Changes of the Stator Blade Profiles on the Steady Performance of a High-pressure Gas-turbine. Modares Mechanical Engineering. 2019; 19 (5) :1209-1220
URL: http://mme.modares.ac.ir/article-15-24255-fa.html
بابائی امیرحسین، آقایی طوق رضا، نوبختی محمدحسن، منتظری محمدجواد. بررسی عددی آثار تغییر هندسی جزیی پروفیل پره استاتور توربین گازی پرفشار بر عملکرد پایای آن. مهندسی مکانیک مدرس. 1398; 19 (5) :1220-1209

URL: http://mme.modares.ac.ir/article-15-24255-fa.html


1- گروه 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:   (1886 مشاهده)
در توربین‌های گازی پرفشار، گاز داغ عبوری از استاتور، دارای دبی جرمی بالایی است و احتمال تغییرات حتی اندک در هندسه پره‌ها، تاثیر قابل توجهی بر میدان جریانِ پایین‌دست خواهد داشت. این تغییرات اندک را می‌توان در حد خوردگی قیاس کرد. اولین رخداد ناشی از این خوردگی، غیریکنواخت‌شدن جریان در فاصله محوری استاتور- روتور است. این جریان غیریکنواخت، به‌دلیل داشتن الگوی پیچیده‌ای از گردابه‌ها، از انتقال کامل انرژی سیال به روتور جلوگیری می‌کند و کارآیی توربین را به‌شدت کاهش می‌دهد. در پژوهش حاضر، یک توربین گاز پرفشار خاص، در معرض خطر خوردگی سریع فرض شده است. هدف اصلی، پیش‌بینی تغییرات هندسی ناشی از این نوع خوردگی است. در ابتدای کار، تحلیل عددی سه‌بُعدی مدل اولیه توربین، با هدف مشاهده دقیق میدان جریان، انجام و نتایج حاصل با نتایج آزمایش‌های تجربی موجود اعتبارسنجی شد. سپس به‌منظور بررسی تاثیر خوردگی بر عملکرد توربین، تغییرات هندسی در پروفیل پره استاتور اعمال و توزیع جریان تحت تاثیر این تغییرات، به‌صورت سه‌بُعدی تحلیل شد. نتایج نشان داد بیشترین خطر خوردگی در نقطه‌ای نزدیک لبه فرار پره استاتور است. به‌علت خوردگی، نسبت سطح بین ورودی و خروجی پره‌های استاتور، کمتر و موجب کاهش سرعت محوری می‌شود. اما همزمان با افزایش سطح خروجی کانال استاتور، میزان دبی جرمی گاز ۷/۳۱% افزایش می‌یابد. در این شرایط، عملکرد توربین از نقطه طراحی خارج می‌شود. الگوی جریان در ورود روتور پیچیده‌تر می‌شود و با جدایش جریان از روی پره روتور و ایجاد تغییرات شدید دما روی ناحیه جداشده، خوردگی به‌سرعت توسعه می‌یابد.
متن کامل [PDF 1416 kb]   (884 دریافت)    
نوع مقاله: پژوهشي اصيل | موضوع مقاله: دینامیک سیالات محاسباتی
دریافت: 1397/5/28 | پذیرش: 1397/9/23 | انتشار: 1398/2/11

ارسال نظر درباره این مقاله : نام کاربری یا پست الکترونیک شما:
CAPTCHA

ارسال پیام به نویسنده مسئول


بازنشر اطلاعات
Creative Commons License این مقاله تحت شرایط Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License قابل بازنشر است.