بررسی تأثیر زبری در افت کارایی یک مرحله کامل توربین گاز

نویسندگان

علی فرخی پور

دانشجوی دکتری، مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی امیرکبیر مسعود برومند

دانشیار، مهندسی هوافضا، دانشگاه صنعتی امیرکبیر محمدجعفر کرمانی

دانشیار، مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی امیرکبیر

چکیده

توربین های گازی از اهمیت بالایی در صنعت برخوردار هستند و کاربردهای فراوانی دارند. تاکنون به رغم تعدادی از تحقیقات تجربی گزارش شده، تعداد کمی مطالعه عددی پیرامون تأثیر زبری بر عملکرد توربین ارائه شده است. این مقاله یک تحقیق عددی پیرامون کاهش عملکرد و میزان افت در یک مرحله از توربین جریان محوری ناشی از زبر شدن پره هاست. محاسبات عددی با استفاده از کدنویسی در نرم افزار c++ انجام شده است و از روش عددی رو برای حل معادلات حاکم در مختصات عمومی استفاده شده است. برای شبیه سازی جریان مغشوش از مدل بالدوین–لومکس و جهت شبیه سازی زبری از مدل سبسی–چانگ استفاده شده است. برای پی بردن به اثرات زبری در یک مرحله توربین، چندین ارتفاع زبری معادل با ذرات شن و ماسه در رژیم زبری گذرا و کاملاً زبر روی پره های استاتور و روتور با ترکیب های مختلف شبیه سازی شده است. نتایج نشان می دهد که راندمان مرحله با افزایش ارتفاع زبری کاهش می یابد. همچنین افزایش بیشتر زبری سطح در استاتور و روتور باعث افزایش زاویه انحراف جریان و در نتیجه کاهش ضریب کار خواهد شد. در ضمن با اعمال زبری، ضریب افت هم در پره های استاتور و هم در پره های روتور افزایش می یابد، مخصوصاً روی سطوح مکش این افت مشهودتر است.

برای دانلود باید عضویت طلایی داشته باشید

برای دانلود متن کامل این مقاله و بیش از 32 میلیون مقاله دیگر ابتدا ثبت نام کنید

اگر عضو سایت هستید لطفا وارد حساب کاربری خود شوید

منابع مشابه

تحلیل عددی تاثیر زبری سطح پره بر کارایی و میدان جریان توربین گاز

به دلیل مواجه بودن بخش توربین یک موتور توربین گاز با دمای بالا و خصوصیات گاز ورودی، کارایی توربین حین کارکرد در معرض کاهش قرار می¬گیرد. شرایط کارکرد منجر به ایجاد خوردگی یا رسوب و در نتیجه افزایش زبری سطح پره¬ی آن می¬شوند. با توجه به پیچیدگی جریان درون توربین برای شناخت میدان جریان و دما درون طبقه توربین نیاز به انجام تحلیل سه بعدی می¬باشد. هدف از این مقاله بررسی تاثیر زبری بر میدان جریان و کار...

متن کامل

بررسی عددی تأثیر زبری پره و کانال های خنک کاری بر توزیع دمای پره توربین گاز

زبری سطح خارجی پره ها و سطح کانال های خنک کاری یکی از مواردی است که بر توزیع دمای پره تأثیر قابل توجهی دارد. با افزایش زبری، اغتشاش زیرلایه های جریان بیشتر شده و انتقال حرارت افزایش می یابد. در این تحقیق پره توربین c3x که با 10 کانال خنک کاری می شود 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 کانال های خنک کاری...

متن کامل

بررسی تاثیر افزایش زبری سطح تیغه کمپرسور بر عملکرد یک میکروتوربین

توربین گاز به دلیل شرایط عملکردی دشوار در معرض آسیب ناشی از رسوب‌گذاری، سایش و دیگر عوامل آسیب‌زا قرار دارد. رسوب‌گذاری کمپرسور مهمترین عامل افت عملکرد توربین گاز بوده و پیامد اصلی آن افزایش زبری سطح تیغه‌ها می‌باشد. بروز رسوب‌گذاری کمپرسور باعث افت عملکرد توربین گاز شده و هزینه‌های عملیاتی آن را افزایش می‌دهد. یکی از روش‌هایی که برای تشخیص آسیب اجزای توربین گاز به کار می‌رود، تحلیل مسیر گاز اس...

متن کامل

تحلیل خرابی پره‌های ثابت کمپرسور در یک توربین گاز

طی تعمیرات دوره‌ای توربین گازی مدل GT13D، شبه ترک‌هایی در پره‌های ثابت نیمه بالایی کمپرسور (ردیف‌های نیمه انتهایی) مشاهده شده که به صورت رفتگی‌هایی در محل اتصال پره‌های ثابت به ریشه ظاهر شده بودند. همچنین در اثر پدیده‌ای مشابه، لبه حمله پره در همین منطقه دچار آسیب شده که موجب تعویض تعدادی از پره‌ها گردید. در این مقاله سعی شده است با بررسی این پره‌ها از دیدگاه‌ها و روش‌های مختلف، نظیر سختی، جنس،...

متن کامل

بررسی اثر سازوکار شیمیایی شعله بر مشخصه‌های احتراقی در یک محفظه احتراق مدل توربین گاز

هدف از مقاله حاضر بررسی‏ اثر سازوکار‏های شیمیایی متفاوت بر احتراق غیرپیش‏آمیخته‏ سوخت کروسین مایع در یک محفظه احتراق مدل توربین گاز است. شبیه‌سازی عددی جریان دوفاز واکنشی در این محفظه احتراق با مدل آشفتگی  و مدل احتراقی فلیملت پایا در شبکه­بندی منظم حجم­محدود انجام شده است...

متن کامل

منابع من

با ذخیره ی این منبع در منابع من، دسترسی به آن را برای استفاده های بعدی آسان تر کنید


عنوان ژورنال:
مکانیک سازه ها و شاره ها

جلد ۶، شماره ۲، صفحات ۱۹۷-۲۱۲

میزبانی شده توسط پلتفرم ابری doprax.com

copyright © 2015-2023