شبیه سازی عددی خنک کاری لایه ای حول پره توربین گاز توسط رهیافت میانگین گیری جزیی از معادلات ناویر- استوکس (پنس)

در این پژوهش به مطالعه عددی خنک کاری لایه ای حول یک پره توربین گاز با استفاده از رهیافت میانگین گیری جزیی از معادلات ناویر استوکس (پنس) که یکی از موفق ترین رهیافت های شبیه سازی گردابه های بسیار بزرگ (وی – ال – ای - اس) در جریان های آشفته می-باشد، پرداخته شده است. برای بررسی دقیق جریان، مدل سازی به صورت سه بعدی حول هندسه پره توربین گاز (ایرفویل با در نظر گرفتن سوراخ های خنک کاری) انجام شده و دمای سیال ورودی (جریان آزاد) و دمای سطح پره به ترتیب 5/409 درجه کلوین و 7/297 درجه کلوین در نظر گرفته شده است. عدد رینولدز جریان ورودی 105 x42/8 است. جریان ورودی به صورت کاملا آشفته می باشد و شدت آشفتگی آن 052/0 تنظیم شده و همچنین از اثرات جریان های ثانویه در بالا و پایین پره چشم پوشی شده است. برای حل عددی معادلات از نرم افزار فلوینت استفاده شده و معادلات میانگین گیری شده جزیی ناویر-استوکس (پنس) با استفاده از یو – دی – اف به نرم افزار فلوینت اعمال شده است. نتایج بدست آمده از روش پنس با نتایج تجربی موجود و نتایج مدل های دو معادله ای رنس در تحقیق های دیگر مقایسه شده که نشان می دهد روش پنس تطابق قابل قبولی با نتایج تجربی داشته و همچنین نسبت به مدل های دو معادله ای رنس دقیق تر است.