طراحی و تحلیل محفظه حلزونی سه بعدی بدون پره مربوط به توربین جریان شعاعی

در این مقاله، ابتدا کد کامپیوتری برای طراحی یک‌بعدی محفظه حلزونی بدون پره مربوط به توربین جریان شعاعی توسعه داده می‌شود. مبنای روش طراحی، مقدار عدد ماخ مطلق و جهت جریان ورودی به روتور است. در این روش، حل معادلات یک‌بعدی جریان سیال تراکم‌پذیر با در نظر گرفتن تلفات جریان صورت می‌پذیرد. برای مدلسازی جریان چرخشی سیال درون حلزونی بدون پره از معادلات جریان گردابه آزاد استفاده شده است به طوری که روابط تجربی مربوط به تلفات ممنتوم زاویه‌ای، تلفات انرژی و انحراف جریان چرخشی نیز در معادلات لحاظ شده‌اند. در مرحله بعد، حلزونی با استفاده از کد کامپیوتری تولید می‌شود. سپس، هندسه حلزونی طراحی شده بصورت سه‌بعدی مدل شده و پس از شبکه‌بندی، جریان داخل آن به صورت سه‌بعدی، تراکم‌پذیر و لزج، تحلیل عددی می‌شود. در انتها، نتایج حاصل از حل عددی جریان با مقادیر اولیه طراحی مقایسه می‌گردد. این مقایسه صحت عملکرد روش طراحی یک‌بعدی را تایید می‌کند.