بررسی عملکرد توربین جریان شعاعی یک توربین سرمایشی با استفاده از شبیه سازی عددی سه بعدی و مقایسه با نتایج تجربی

در این پژوهش، توربین جریان شعاعی یک توربین سرمایشی بصورت عددی مورد بررسی قرار گرفته و در شرایط عملکردی مختلف با نتایج تجربی موجود مقایسه می شود. هدف از این پژوهش بدست آوردن منحنی عملکرد توربین و تحلیل جریان سه بعدی داخل توربین می باشد. مدل کردن روتور و پوسته توربین به ترتیب با استفاده از نرم‌افزار بلیدجن و کتیا، ایجاد شبکه مناسب روی دامنه روتور و پوسته توربین به ترتیب با استفاده از نرم‌افزار توربوگرید و انسیس مش، و در نهایت حل عددی جریان سه بعدی داخل توربین با استفاده از نرم‌افزار سی اف ایکس انجام می‌شود. در این نرم‌افزار، معادلات جریان تراکم‌پذیر بر اساس روش فشار مبنا، با مدل آشفتگی انتقال تنش برشی حل می‌شود. برای اطمینان از نتایج عددی، استقلال شبکه مورد بررسی قرار می گیرد. نتایج حاصل از شبیه سازی عددی نشان می دهد که پدیده خفگی در روتور توربین اتفاق می افتد و همچنین ماکزیمم بازده توربین در سرعت دورانی 27000 دور بر دقیقه و دبی جرمی 174/0 کیلوگرم بر ثانیه، برابر 62 درصد می شود. در نهایت، نتایج بدست آمده از شبیه سازی عددی با نتایج تجربی مقایسه می شود. مقایسه نشان می دهد که نتایج عددی و تجربی تطابق خوبی دارند و بیشینه این خطا برابر 27/7 درصد شده است.