تحلیل اکسرژی و عملکرد آیرودینامیکی توربین ولز در نزدیکی واماندگی

این مطالعه، یک تحلیل قانون دوم از جریان همدمای عبوری از یک توربین ولز را ارائه می‌دهد. محاسبات عددی با حل معادلات ناویر-استوکس رینولدز متوسط پایا، تراکم‌ناپذیر و سه‌بعدی با مدل آشفتگی اسپالارت-آلماراس در کد اوپن‌فوم انجام شده‌اند. به منظور راستی‌آزمایی حلگر اوپن‌فوم، مقدار گشتاور بی‌بعد شده با داده‌های تجربی و عددی موجود در طیف گسترده‌ای از ضرایب جریان، مقایسه شده است. مشاهده شد که نتایج شبیه‌سازی حاضر مطابقت بسیار خوبی با داده‌های تجربی دارد. سپس نرخ تولید انتروپی محلی مربوط به اتلاف ویسکوزیته در اطراف پره‌های روتور به کد عددی اضافه شده و با سایر برگشت‌ناپذیری‌ها برای محاسبه راندمان اکسرژی جمع شده است. نتایج نشان دادند که جدایش و تعامل بین لایه‌های مرزی هاب و پره اثر مستقیمی بر تولید انتروپی و در نتیجه راندمان دارد. با در نظر گرفتن ترم اتلاف ویسکوزیته راندمان اکسرژی حدود 90% کاهش می‌یابد.