چکیده

با افزایش دمای ورودی توربین، گرمای منتقل شده به پره توربین به میزان قابل توجهی افزایش می‌یابد. یکی از قسمت‌های پره، نوک آن است که در معرض جریان گاز بسیار داغ قرار دارد و بارهای حرارتی زیادی را متحمل می‌شود. یکی از روش‌های معمول برای خنک‌کاری این قسمت، طراحی کانال‌های U شکل با چرخش 180‌ درجه در زیر نوک پره است. بهبود انتقال حرارت همرفتی نقشی مهم در خنک‌کاری داخلی و افزایش طول عمر پره دارد. در این مقاله، عملکرد انتقال حرارت در نوک پره و ضریب اصطکاک به صورت عددی بررسی شده‌است. عدد رینولدز ورودی از 200000 تا 440000 متغیر است. محاسبات به صورت سه بعدی، پایا، تراکم ناپذیر و غیرچرخشی است. جزئیات جریان سه بعدی سیال و انتقال حرارت روی دیواره نوک کانال ارائه شده‌است. مقایسه عملکرد کلی مدل‌ها ارائه شده‌است. در این مطالعه با استفاده از روش دینامیک سیالات محاسباتی، به بررسی جریان خنک‌کاری داخلی نوک پره با ساختار ترکیبی از گودی و برآمدگی و اثر موقعیت قرارگیری آن‌ها نسبت به یکدیگر پرداخته شده‌است. در نهایت مشخص شد که ضریب انتقال حرارت در کانال خنک‌کاری با نوک گودی-برآمدگی‌دار، در حالت‌های مختلف، نسبت به حالت صاف، بین 39/7 تا 104/3 درصد بهبود می‌یابد. در حالی که افت فشار نیز در حدود 3 تا 6 درصد زیاد می‌شود. بنابراین ترکیبی از گودی و برآمدگی در سطح داخلی نوک کانال خنک‌کاری، توانسته‌است با افزایش ناچیزی در افت فشار، انتقال حرارت را به میزان قابل توجهی بهبود دهد.

کليدواژه ها

انتقال حرارت، توربین گاز، خنک‌کاری، نوک دیوار، کانال‌های U شکل

کد مقاله / لینک ثابت به این مقاله

برای لینک دهی به این مقاله، می توانید از لینک زیر استفاده نمایید. این لینک همیشه ثابت است :

نحوه استناد به مقاله

در صورتی که می خواهید در اثر پژوهشی خود به این مقاله ارجاع دهید، به سادگی می توانید از عبارت زیر در بخش منابع و مراجع استفاده نمایید:
, 1398 , بررسی انتقال حرارت افزایشی داخلی نوک پره با ساختار ترکیبی از گودی و برآمدگی , دومین همایش ملی مکانیک محاسباتی و تجربی