شبیه سازی عددی انتقال حرارت در کانال دندانه دار پره توربین | ||
| مکانیک هوافضا | ||
| مقاله 2، دوره 14، شماره 3، 1397، صفحه 19-28 اصل مقاله (1.07 M) | ||
| نویسندگان | ||
| محمد انصاری* ؛ مجید بازارگان | ||
| دانشکده مهندسی مکانیک دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی | ||
| چکیده | ||
| خنککاری پرهها از چالشهای پیشرو در توسعه توربینهای گازی است. به منظور بهبود انتقال حرارت در داخل پره، از کانالهای خنککاری استفاده میشود. استفاده از دندانههای تکرارشونده در سطوح داخل کانال تاثیر قابل توجهی بر مشخصههای جریان سیال و انتقال حرارت دارد. در مطالعه حاضر به شکل عددی به مطالعه تاثیر دندانههای تکرار شونده با گام تکرار و ارتفاع معین پرداخته شده است. برای جریانهای با اعداد رینولدز 10000 تا 80000، جریان آشفته سیال و انتقال حرارت مورد شبیه سازی قرار گرفت. روش حجم محدود مورد استفاده قرار گرفت، برای شبیهسازی آشفتگی از مدل استاندارد k – ε استفاده شد. شرط مرزی حرارتی شار حرارتی ثابت در دیواره کانال بود. مقدار شار حرارتی به نحوی تعیین گردید تا اختلاف دما بین 10 تا 15 درجه سانتیگراد باشد. نتایج مطالعه حاضر با نتایج تجربی موجود در شرایط مشابه مورد مقایسه قرار گرفت. ضریب افت فشار در هر دو حالت دوبعدی و سهبعدی تشابه خوبی با مقادیر تجربی داشت. ضریب انتقال حرارت که در محاسبه دوبعدی حاصل شد، تفاوت اندکی با نتایج تجربی داشت. دقت نتایج شبیهسازی سهبعدی برای ضریب انتقال حرارت در محدوده رینولدز پایین مناسب نبود، اما با افزایش عدد رینولدز به طور پیوسته بهبود یافت. مشاهده شد که حداکثر انتقال حرارت و افت فشار به ترتیب در حدود بیش از 200% و 300% افزایش پیدا کرد. از دلایل افزایش انتقال حرارت میتوان به ایجاد جریانهای ثانویه و ایجاد گسستگی در رشد لایه مرزی اشاره نمود. | ||
| کلیدواژهها | ||
| انتقال حرارت جابه جایی؛ کانال؛ دینامیک سیالات محاسباتی؛ دندانه؛ بهبود انتقال حرارت | ||
| مراجع | ||
|
| ||
|
آمار تعداد مشاهده مقاله: 816 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 433 |
||