مدل سازی هندسی و شبیه سازی جریان در یک توربین با ورودی شعاعی

thesis
abstract

از دینامیک سیالات محاسباتی برای شبیهسازی جریان در اجسام با هندسه ی پیچیده استفاده میشود. هدف تحقیق حاضر نشان دادن فرآیند مدلسازی هندسی و شبیه سازی جریان در یک جسم با هندسه ی پیچیده است. برای دستیابی به این هدف یک توربین با جریان ورودی شعاعی در نظر گرفته شده است. محفظه توربین دارای دو ورودی نامتقارن بوده و روتور آن دوازده پره دارد. مدل سازی هندسی این ماشین دوار با استفاده همزمان از ابزارهای اندازه گیری و نرم افزار طراحی به کمک کامپیوتر انجام شد. ابزارهای استفاده شده برای اندازه گیری شامل کولیس و کمان سنج است. از نرم افزار سالیدورکس برای ثبت داده های اندازه گیری شده و برازش مرزهای مسیر جریان استفاده شد. برای ایجاد فضای محاسباتی مناسب، به دلیل پیچیده بودن هندسه مسیر عبور سیال، از شبکه بی سازمان استفاده شده است. هندسه ی سه بعدی مجراهای مدل شده به نرم افزار تولید شبکه گمبیت منتقل و با شبکه بی سازمان چهاروجهی فضای محاسباتی گسسته سازی شد. در این تحقیق روش حجم محدود به منظور شبیه سازی و حل عددی جریان لزج تراکم پذیر دائمی سه بعدی درون مجراهای توربین انتخاب گردید. از مدل آشفتگی کی- امگااستاندارد که اثرات تراکم پذیری را در نظر می گیرد برای تحلیل سه بعدی جریان استفاده شد. به دلیل وجود ناحیه های ساکن و دوار از روش دستگاه مختصات چندگانه برای گسسته سازی معادلات حاکم بر جریان استفاده می شود. روی دیواره ها شرط عدم لغزش و در مقطع ورودی توربین فشار و دما معلوم فرض شده است. نتایج شبیه سازی به صورت توزیع سرعت، دمای کل و فشار کل ارائه شده است. همچنین نمودارهای نرخ دبی جرمی، بازده هم انتروپی، گشتاور خروجی روتور و کار مخصوص سیال روی روتور به عنوان نمودارهای مشخصه توربین ارائه شده اند. نتایج نشان می دهند که با افزایش سرعت دورانی روتور در فشار ورودی ثابت، نرخ دبی جرمی کاهش می یابد و بازده هم انتروپی تا نقطه طرح افزایش اما بعد از آن کاهش می یابد.

similar resources

تأثیر تغییر نسبت فشار بر مشخصه های عملکرد یک توربین جریان شعاعی دوقلو با استفاده از مدلسازی هندسی و شبیه سازی جریان

در این مقاله تأثیر نسبت فشار بر مشخصه های عملکرد یک توربین شعاعی دوقلو با استفاده از طراحی به کمک کامپیوتر (cad) و دینامیک سیالات محاسباتی (cfd) بررسی شده است. ابتدا مدل هندسی مجراهای عبور سیال در توربین با به کارگیری همزمان ابزارهای اندازه گیری و نرم افزار طراحی به کمک کامپیوتر ایجاد شده است. به دلیل پیچیده بودن هندسه مجراها، از سلول های چهاروجهی بی سازمان برای تولید شبکه در ناحیه محاسباتی است...

full text

شبیه سازی عددی و بهبود عملکردی توربین آبی جریان متقاطع

در مطالعه حاضر توربین جریان متقاطع نصب شده در نیروگاه دره تخت ازنا مورد بررسی قرار گرفته است. این نیروگاه با دبی 840 لیتر بر ثانیه و 50 متر ارتفاع، در سرعت دورانی 600 دور بر دقیقه، تنها 198 کیلووات برق تولید می‌کند. برای ملاحظه دلایل افت عملکرد، جریان عبوری از توربین با استفاده از نرم افزار تجاری Ansys/CFX شبیه‌سازی گردید. برخی از نقاط شبیه سازی شده با استفاده از داده‌های توربین واقعی اعتبار ...

full text

شبیه سازی میدان جریان ناپایدار پیرامون توربین بادی ساوانیوس

full text

شبیه سازی جریان اطراف توربین باد محور افقی با سرعت های دورانی متفاوت به روش شبیه سازی گردابه های بزرگ

در کار حاضر تمرکز بر جریان اطراف یک توربین باد محور افقی است.از شبیه­سازی گردابه­های بزرگ به منظور  مطالعه سرعت­های دورانی مختلف استفاده شده است. تانسور تنش پسماند غیر ایزوتروپیک با استفاده از مدل زیر شبکه اسماگورینسکی به دست می­آید. مطالعه حاضر با نسبت سرعت نوک پره 3، 6 و 10 بررسی شده است. نتایج کار حاضر با نتایج تجربی گزارش شده در کارهای گذشته تطابق خوبی دارد. گسترش دنباله در امتداد خط افقی گ...

full text

مطالعه مدل های اغتشاشی جهت شبیه سازی جریان گذرنده از زنجیره پره های استاتور یک توربین گازی

در این پژوهش، عملکرد مختلف مدل‌های جریان آشفته برای شبیه‌سازی جریان سیال گذرنده از زنجیره‌ی پره‌های استاتور یک توربین مورد بررسی قرار گرفته است. معادلات ناویر- استوکس به روش حجم محدود روی شبکه محاسباتی گسسته سازی و الگوریتم سیمپل برای کوپل کردن معادلات سرعت و فشار استفاده شده است. مدل‌های دو معادله‌ای Realizable k- ε، RNG k- ε، SST k-ω و مدل پنج معادله‌ای تنش رینولدز جهت شبیه سازی جریان، اعمال ...

full text

مدل سازی و شبیه سازی راه اندازی توربین گازی MGT-70

در این مقاله رفتار دینامیکی توربین‌های گازی توان بالا در مرحله‌ی راه‌اندازی تحلیل و ویژگی‌های آن بررسی می‌شود. راه‌اندازی توربین گاز یک فرایند شبه گذرا است. بنابراین برای ارزیابی مناسب رفتار توربین گاز از فرم انتگرالی معادلات گذرای بقای جرم، مومنتوم، انرژی و در کنار آن‌ها معادله‌ی حالت گاز کامل استفاده می‌شود. یک روش جدید برای تحلیل عملکرد کمپرسور پیشنهاد می‌شود. طبقات کمپرسور به سه دسته (جلویی...

full text

My Resources

Save resource for easier access later

Save to my library Already added to my library

{@ msg_add @}


document type: thesis

وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه شهید چمران اهواز - دانشکده مهندسی

Keywords

Hosted on Doprax cloud platform doprax.com

copyright © 2015-2023