تحلیل عددی خنک کاری لایه ای پره توربین در حال چرخش با استفاده از مجرای گسترش یافته جانبی

در این مقاله، بهینه سازی اثربخشی خنک کاری لایه ای در یک پره توربین در حال چرخش، با استفاده از مجرای گسترش یافته جانبی انجام شده است. شبیه سازی عددی سه بعدی خنک کاری پره توربین با استفاده از مدل آشفتگی kε rng در سه سرعت چرخش صفر، 300 و 500 دور بر دقیقه انجام شده است. نتایج به دست آمده، نشان می دهد که افزایش سرعت دورانی پره به واسطه ایجاد شتاب کریولیس، منجر به انحراف جریان هوای خنک کننده از روی خط مرکزی می شود. انحراف جریان هوای خنک کننده باعث کاهش میزان اثربخشی خنک کاری در خط مرکزی پره به ویژه در پایین دست سوراخ تزریق می شود. مقایسه نتایج سوراخ تزریق استوانه ای (بیضوی) و مجرای گسترش یافته جانبی، نشان می دهد که اختلاط هوای خنک کاری با جریان گرم در مجرای گسترش یافته جانبی، کمتر از سوراخ استوانه ای خواهد بود. استفاده از مجرای گسترش یافته جانبی در سرعت های چرخش صفر، 300 و 500 دور بر دقیقه منجر به افزایش اثربخشی خنک کاری توربین به ترتیب به میزان 39، 38 و 35 درصد خواهد شد.