بررسی اثرات تغییرات هندسی ناشی از عیوب پره بر کارایی توربین

عملکرد توربوماشین ها با گذشت مدتی از زمان بهره برداری اولیه آن دچار تغییرات می شود. توربین ها نیز ازاین قاعده مستثنی نمی باشند. در هنگام بهره برداری به علت عواملی مانند ورود گرد و غبار به داخل توربین، ناخالصی های داخل سوخت، واکنش شیمیایی با آلودگیهای موجود در هوای ورودی یا سولفور موجود در سوخت، احتراق ناقص و تولید کربن نسوخته، پره های توربین دارای معایبی می شود. بررسی کمی تاثیر این عیوب بر عملکرد توربین از اهمیت بالایی برخوردار می باشد. از سوی دیگر با توجه به پیچیدگی جریان درون توربین برای شناخت میدان جریان و دما درون طبقه توربین و محاسبه ی اثر عیوب نیاز به انجام تحلیل سه بعدی می باشد. امروزه با توجه به پیشرفت های به دست آمده در محاسبه با روش ها ی عددی و افزایش توان محاسباتی کامپیوترها میتوان جریان درون توربوماشین ها را به صورت کاملا سه بعدی مورد تجزیه و تحلیل قرار داد. دراین پروژه به شبیه سازی جریان گاز در درون طبقه چهارم توربین هانوفر به صورت سه بعدی در نرم افزار ansys-cfx پرداخته و نتایج حاصل از حل جریان با نتایجی که توسط آزمایش به دست آمده اند مقایسه می شود. پس از اعتبار سنجی روش عددی به کار رفته، شرایط مرزی را تغییر داده وراندمان، ضرائب افت و سایر مقادیری که بیانگر عملکرد توربین سالم هستند به دست آورده می شود. سپس به بررسی اثر زبری و تغییرات هندسی ناشی از پدیده های خوردگی و رسوب در پره ها پرداخته و با اعمال زبری به میزان mµ106 و mµ 400 بر پره های استاتور و روتور توربین، و همچنین ایجاد تغییراتی در هندسه ی پره مانند افزایش لقی نوک پره ی روتور و افزایش ضخامت هریک از پره ها، تاثیر آنها بر عملکرد یک مرحله ی توربین بررسی می شود.