بررسی عددی تاثیر تزریق هوای خنک کننده نوسانی سینوسی بر خنک کاری لایه ای لبه حمله، سطح فشار و مکش یک پره توربین

خنک کاری لایه ای یکی از موثرترین روش ها برای حفظ پره های توربین از داغ شدگی بیش از حد می باشد. برای جریان گاز پایا، خنک کاری لایه ای به طور گسترده بررسی شده است اما دانش کمی درباره تاثیر نوسان بر عملکرد خنک کاری لایه ای وجود دارد. در این تحقیق، اثر نوسانی کردن تزریق هوای خنک کننده پره توربین با نوسان سینوسی بر توزیع دما و اثربخشی خنک کاری سطوح مختلف یک پره توربین، به صورت عددی بررسی می شود. سیال خنک کاری از طریق سه پلنوم و در پنج نسبت دمش 5/0، 75/0، 1، 5/1، 2 و 5/2 در فرکانس50 هرتز به لبه حمله، سطح فشار و مکش پره تزریق می شود. همچنین تاثیر عدد رینولدز جریان اصلی بر اثربخشی خنک کاری لایه ای مطالعه می شود. از روش حجم محدود برای حل معادلات جریان استفاده گردید. نتایج بدست آمده نشان می دهد که نوسانی بودن دبی خنک کننده باعث تغییر اندازه جفت ورتکس ناهمسان گرد می گردد و در نتیجه تغییر توزیع دمای سطح در هر گام زمانی را در پی دارد. متوسط توزیع اثربخشی خط مرکزی در حالت نوسانی، روی سطح پایین دست سوراخ تزریق لبه حمله، سطح فشار و سطح مکش به ترتیب در نسبت دمش های 75/0، 5/0 و 1 بیشترین مقدار را خواهد داشت.