اثر پوشش محافظ گرمایی بر روی عملکرد حرارتی پره توربین گازی

با توجه به اهمیت بسیار بالای توربین گازی در تولید برق و همچنین توسعه روزافزون آن، از جمله ی مهم ترین روش ها برای افزایش کارایی پره های توربین گازی، افزودن پوشش محافظ گرمایی به سطح خارجی آنهاست. این پوشش ها اینکه باعث بهبود خنک کاری پره توربین گازی می شوند، ولی معایبی نیز دارند که از جمله معایب آنها زبر نمودن سطح پره ها است که ناخواسته منجر به جدایش های جریان سیال داغ اطراف توربین گازی می گردند، لذا سطوح زبر پوشش های محافظ گرمایی می بایست به طور بهینه و هدف دار مورد استفاده قرار گیرند. در این تحقیق، با استفاده از نرم افزار تجاری فلوئنت به بررسی و تحلیل این نوع پوشش ها، برای یافتن مناسب ترین حالت ممکن جهت استفاده از آن پرداخته شده است. تاثیر پارامترهای زبری سطح، ضخامت و جنس پوشش های محافظ گرمایی مورد بررسی قرار گرفته و بهینه ترین حالت برای پارامترهای مذکور، به ترتیب 0.1 م م، 0.38 م م و 2.7 وات بر متردرکلوین بدست آمده‌است.

the effect of thermal barrier coating on the thermal performance of a gas turbine blade

due to the very high importance of gas turbine in electricity production and also its increasing development in the electricity industry, one of the most important methods to increase the efficiency of gas turbine blades is to add thermal barrier coating to their outer surface. these coatings improve the cooling of gas turbine blades, but they also have disadvantages such as roughness of their surface cause to the separation of the hot fluid flow around the turbine blades. the rough surfaces of thermal barrier coatings should be used optimally and purposefully. in this research, using commercial software of fluent, this type of coating has been investigated and analyzed in order to find the most optimal possible mode for its use. the influence of surface parameters such as roughness, thickness and material of thermal barrier coatings have been investigated. the most optimal state for the mentioned parameters are: 0.1 mm, 0.38 mm and 2.7 w/m.k respectively.