نام پژوهشگر: بابک یعقوبی مقدم

شبیه سازی عددی خنک کاری لایه ای آشفته تراکم ناپذیر پره های توربین توسط رهیافت شبیه سازی گردابه های بزرگ
thesis وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه فردوسی مشهد - دانشکده مهندسی 1388
  بابک یعقوبی مقدم   محسن کهرم

یکی از موثرترین راه های رسیدن به راندمان حرارتی بالاتر در توربین های گازی، افزایش دمای هوای ورودی به توربین است، به طوری که، اگر دمای کار کرد موتور به میزان 170 درجه ‏افزایش یابد نیروی پیش برنده موتور و راندمان آن به ترتیب 5 و یک درصد افزایش خواهد یافت. علیرغم پیشرفت های قابل توجه در متالورژی موادی که در ساخت پره ها به کار می روند، این افزایش دما تنها در صورتی امکان پذیر است که پره ها به طور موثری خنک شوند. در این پژوهش، جریان خنک کاری لایه ای آشفته، با استفاده از رهیافت شبیه سازی گردابه های بزرگ‏‏ٌ، در عدد رینولدز جت 4700 مورد بررسی و مطالعه قرار گرفته است. هندسه جریان شامل جت هایی با مقطع مربعی است که به طور عمود بر سطح وارد جریان عرضی می شوند. وجود ساختا رهای پیچیده در جریان و رفتار وابسته به زمان آنها، باعث شده که این جریان مورد توجه محققین زیادی واقع شود. در این پژوهش از مدل زیرشبکه ای، اسماگورینسکی برای شبیه سازی جریان استفاده شده است نتایج حاصل از شبیه سازی جریان خنک کاری لایه ای شامل مولفه های سرعت میانگین، انرژی جنبشی آشفته و تنش های برشی در مقاطع مختلف در پائین دست جریان جت در حالت هم دما با نتایج تجربی آجرش و همکارانش مقایسه و سپس ، اثرات تغییر نسبت سرعت ‏و تغییر نسبت چگالی بر ساختارهای جریان و بر پارامتر اثر بخشی بخنک کاری لایه ای بررسی شده است. بدین ترتیب، قابلیت رهیافت شبیه سازی گردابه های بزرگ در شبیه سازی این جریان پیچیده بررسی شده است.