مدلسازی توربین جریان محوری چند طبقه با استفاده از تحلیل مقدماتی و روش‎های محاسباتی نوین

thesis

وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی - دانشکده مهندسی مکانیک
author پویا صابری
adviser علی اشرفی زاده
Number of pages: First 15 pages
publication year 1391

abstract

توربین‎های گاز محوری در موارد گوناگونی از جمله سیکل‎های تولید توان، سیستم‎های انتقال گاز و موتورهای پیشرانش جت‎ها کاربرد دارند. برای پیش‎بینی عملکرد توربین‎های موجود یا برای طراحی توربین‎های جدید، ابزارهای محاسباتی مختلفی مورد نیاز است. مدل‎های ساده کلاسیک جریان، در کنار روابط نیمه‎تجربی آزمایشگاهی، ابزارهای مفید و کم‎هزینه‎ای را برای تعداد محدودی از ساختارهای موجود توربین‎ فراهم می‎آورند. از طرف دیگر، روش‎های دینامیک سیالات محاسباتی(cfd) ، به نسبت دارای قابلیت کاربرد عمومی‎تری هستند، اما در بسیاری از موارد از نظر هزینه محاسباتی مقرون به صرفه نیستند. در این پژوهش ابتدا سعی شده است که روش‎های گوناگون تحلیل عملکرد توربین جریان محوری، از گذشته تا حال مرور شوند. برای بررسی نتایج تحلیل این روش‎ها، تعدادی کد کامپیوتری توسعه داده شده است. این کدها، شامل مدل‎های تحلیل عملکرد یک بعدی، شبه‎ یک‎بعدی و دوبعدی انحنای خطوط جریان(slcm) می‎شوند. از نرم‎افزار تجاری ansys-cfx نیز برای انجام محاسبات مدرن cfd سه بعدی بهره گرفته شده است. دستاورد اصلی این پژوهش، ارائه روشی هیبرید بر مبنای روش انحنای خطوط جریان است که در آن هم از نتایج cfd و هم از داده‎های نیمه‎تجربی آزمایشگاهی، برای تحلیل عملکرد توربین جریان محوری چند طبقه استفاده می‎شود. الگوریتم ارائه شده قابلیت اجرا روی کامپیوترهای شخصی را دارد و به پروفیل‎های استاندارد پره محدود نمی‎شود. نتایج تحلیل دو توربین نمونه توسط روش‎های پیشین و روش هیبرید ارائه شده‎ است. با مقایسه این نتایج، جایگاه هر یک از روش‎ها مشخص شده و همچنین کاربردی بودن روش هیبرید تایید می‎شود. روش پیشنهادی، قابلیت خوبی در تحلیل عملکرد توربین جریان محوری، هم در شرایط طراحی و هم در شرایط خارج از طرح دارد.

First 15 pages

Signup for downloading 15 first pages

Already have an account?login

similar resources

مدلسازی میدان جریان و بهبود عملکرد روتور یک توربین محوری با استفاده از روش الحاقی

در سالهای اخیر، بهینه سازی پارامترهای عملکرد در توربوماشینها یکی از مهمترین موضوعات است که مورد توجه پژوهشگران و محققان صنعتی قرار گرفته است. تاکنون الگوریتمها و روشهای مختلفی برای بهینه سازی آیرودینامیکی پره ها استفاده شده است؛ با این حال پیدایش ابزارهای جدید افقهای جدیدی در این زمینه گشوده است. پژوهش حاضر، مدلسازی سه‌بعدی جریان آشفته حول پره های روتور یک توربین و بهینه سازی آئرودینامیکی هندسه...

full text

بهینه‌سازی ردیف پره‌ی روتور و استاتور توربین جریان محوری با استفاده از الگوریتم ژنتیک

در این پژوهش روشی خودکار برای بهینه‌سازی ردیف پره‌ی استاتور و روتور توربین جریان محوری معرفی می‌شود. در این روش الگوریتم ژنتیک، مولد هندسه، ایجادکننده‌ی شبکه‌ی محاسباتی و حل‌کننده‌ی میدان جریان به هم مربوط شده‌اند. تابع هدف در نظر گرفته شده عبارت است از تلفات فشار کل جریان در عبور از ردیف پره‌ی استاتور و روتور توربین، و نیز با استفاده از تغییر توزیع ضخامت ردیف پره‌های موجود، تعداد محدودی پارامت...

full text

شبیه‌سازی روش‌های دائم و غیردائم به‌وسیله دینامیک سیالات محاسباتی و بررسی عددی تغییرات هندسی در یک طبقه توربوماشین جریان محوری

یکی از اهداف دینامیک سیالات محاسباتی برای تور‌بوماشین‌ها، پیشبینی عملکرد آنها از قبیل نسبت فشار، راندمان و ماهیت جریان عبوری است. در این پژوهش که از دو بخش تشکیل‌شده، در بخش اول روشهای شبیه‌سازی دائم و غیردائم برای یک طبقه از توربوماشین جریان محوری انجام و نتایج اعتبارسنجی شد. در این راستا از دو روش عددی دائم شامل روتور یخ‌زده و طبقه و سه روش عددی گذرا شامل گذرای استاندارد، تبدیل زمانیو تب...

full text

تحلیل عددی جریان در cascade توربین جریان محوری توربین گاز

در پایان نامه حاضر، تحلیل عددی جریان در بین پره های توربین در حالتهای دوبعدی و سه بعدی انجام شده است . برای حالت سه بعدی، جریان در شرایط گذر صوت فرض شده است ، در حالیکه در تحلیل دوبعدی جریان در شرایط مختلف بررسی شده است . جداسازی معادلات ناویراستوکس بر مبنای روش حجم محدود و حل معادلات توسط یک روش گام زمانی صریح و ضمنی انجام شده است . این کار به کمک نرم افزار فلوئنت صورت گرفته است . برای مدلسازی...

15 صفحه اول

تحلیل محاسباتی جریان بولاس ادرار در میزنای و مثانه و اعتبارسنجی با استفاده از تصاویر سونوگرافی

full text

طراحی، مدلسازی و تحلیل عددی توربین هیدروکویل با گام ثابت

در دو دهه آخر قرن بیستم، بکارگیری میکرو توربینهای هیدرولیکی توجه گستردهی جهانی را در پیداشت. با توجه به حرکت جهانی به سمت تمرکز زدایی از تولید انرژی برقابی با روی آوری به نیروگاههای آبی مایکرو، برنامهای در جهت طراحی توربین های مایکرو سازگار با شرایط سرزمینی ایران تدوین شد. توربین اسکرو یکی از توربینهای آبی منتخب این برنامه است. توربین هیدروکویل یک میکروتوربین قابل حمل جریان محوری با هد و ...

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 صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی - دانشکده مهندسی مکانیک

Keywords

توربین محوری چند طبقه تحلیل عملکرد روش انحنای خطوط جریان دینامیک سیالات محاسباتی(cfd) روابط نیمه‎تجربی آزمایشگاهی

Hosted on Doprax cloud platform doprax.com