عنوان
تحليل تجربي و عددي تاثير پارامترهاي هندسي بر ايجاد جريان‌هاي ثانويه در افزايش انتقال حرارت در حالت دوار
نويسنده اصلي
حميدرضا شهبازيان
مقطع تحصيلي
دكتري
چكيده
در تمامي كلاس‌هاي توربين گاز، خنك‌كاري پره‌هاي ثابت و متحرك توربين به خصوص رديف‌هاي ابتدايي، از اهميت بيشتري برخوردار است. خنك‌كاري پره‌هاي توربين ارتباط مستقيم با افزايش بازدهي و توان توربين و همچنين افزايش عمر پره‌هاي توربين دارد. با افزايش دماي سيال ورودي به توربين، مي‌توان بازدهي و توان توليدي را افزايش داد. در توربين‌هاي متداول امروزي دماي ورودي توربين از دماي مجاز فلزات مورد استفاده، بيشتر مي‌باشد. به منظور جلوگيري از تخريب خزشي و خستگي حرارتي پره‌ها مي‌بايست از روش‌هاي مرسوم و پيشرفته خنك‌كاري استفاده گردد.
از آنجا كه پره‌هاي توربين با سرعت‌هاي دوراني بالايي در حال چرخش مي‌باشند لذا خنك‌كاري پره نيز تحت تاثير دوران پره دستخوش تغييراتي قرار مي‌گيرد. دوران پره باعث ايجاد جريان‌هاي ثانويه دوراني شده و افزايش اختلاط جريان و انتقال حرارت را به دنبال خواهد داشت. از آنجا كه اين جريان‌هاي ثانويه به واسطه شكل هندسي نيز ايجاد مي‌گردد. در اين رساله، بررسي آزمايشگاهي و عددي شرايط جريان و انتقال حرارت در حضور نيروهاي كريوليس و بويانسي دوراني و همچنين تاثير ساختار و پارامترهاي هندسي مسيرهاي داخلي خنك‌كاري پره در ايجاد جريان‌هاي ثانويه علاوه بر جريان‌هاي ثانويه دوراني، از ديدگاه شاخص سينرژي جريان سيال، مورد مطالعه قرار گرفته است.
در تحقيق آزمايشگاهي، علاوه بر بررسي تاثير هر يك ازپارامترهاي موثر در انتقال حرارت براي كانال مربع شكل دوار، يك رابطه جديد تجربي نيز براي ضريب ناسلت موضعي استخراج شده است. مشاهده جفت ورتكس‌هاي كريوليسي و افزايش 40٪ عدد ناسلت در لبه پسرو و كاهش 18٪ آن در لبه پيشرو در مسير اول كانال صاف و عكس اين قضيه در مسير دوم، از نتايج تحقيق عددي است. در ادامه، تاثير افزايش دوران در كانال صاف و ريب‌دار مورد مطالعه قرار گرفت. دوران در كانال صاف و كانال با ريب‌هاي 90 درجه باعث افزايش شدت جريان ثانويه و افزايش ناسلت كل شده و در كانال با ريب‌هاي 45 درجه و 60 درجه، كاهش شدت جريان ثانويه و ناسلت را به دنبال دارد.
شماره ركورد
192471
دانشگاه
دانشگاه علم و صنعت ايران
استاد مشاور
دكتر بنگت ساندن
رشته تحصيلي
تبديل انرژي
استاد راهنما
دكتر سيد مصطفي حسينعلي پور