توسعه یک رابطه برای عدد ناسلت برای انتقال حرارت داخلی پره‌های توربین‌گاز تحت تاثیر ریبهای زاویه دار در شرایط دوران

Abstract

افزایش توان و بازدهی توربین های گازی رابطه مستقیمی با افزایش دمای سیال ورودی به توربین های گازی دارد. این موضوع در حالی است که دمای قابل تحمل قسمت جامد پره مقدار مشخصی می باشد لذا لزوم خنک کاری داخلی و خارجی پره های توربین گاز امری لازم و ضروری می باشد. یکی از تکنولوژی‌های افزایش انتقال حرارت و خنک کاری بهتر آن، استفاده از ریبهای عمودی و زاویه دار است. در این تحقیق اثرات ریبهای ۴۵، ۶۰، ۷۵ و ۹۰ به عنوان توربولاتور جریان در کانال های داخلی خنک کاری در عدد Re=10’000 و عدد دوران Ro=0~0.15 مورد مطالعه عددی قرار می‌گیرد. مدل توربولانسی استفاده شده مدل k-ω خواهد بود. نتایج حاکی از آن است که ضریب انتقال حرارت جابجایی نسبت به کانال صاف در کانال با ریب‌های 60 درجه و 45 درجه بیشترین مقدار خواهد بود. در حالت دوران بیشترین مقدار ضریب انتقال حرارت ناسلت در تمام اعداد چرخش، مربوط به لبه پسرو (TE) در کانال با ریب‌های 45 درجه می‌باشد. همچنین در نهایت یک رابطه جدید برای ضریب انتقال حرارت جابجایی داخلی بر اساس مطالعه عددی در محدوده پارامتراهای بی‌بعد مورد مطالعه، ارائه شده است