طراحی و محاسبه شبکه هیدرولیکی پره‌های خنک‌شونده توربین موتور جت با استفاده از تئوری گراف

هدف از این تحقیق، ارائه متدی جهت طراحی و محاسبات ترموهیدرولیکی پره‌های استاتور توربین خنک‌شونده موتورهای توربین گازی به منظور بررسی اثربخشی طرح خنک‌کاری می باشد. یکی از روش‌های تحلیل سیستم خنک‌کاری پره‌ها بر اساس استفاده از دینامیک سیالات محاسباتی (CFD) می‌باشد. روش دیگری که در این تحقیق ارائه می شود استفاده از روش شبکه‌بندی هیدرولیکی به منظور دستیابی به میزان توزیع دبی هوای خنک‌کاری در پره خنک‌شونده می باشد. مزیت این روش کاهش شدید زمان محاسبات و کاربرد آن در اشکال پیچیده هندسی است. با تعیین توزیع دبی هوای خنک‌کاری در کانال‌های درونی می توان ضریب انتقال حرارت را در سطوح داخلی پره محاسبه نمود. روش حل شبکه هیدرولیکی بر اساس تئوری گراف استوار می باشد. بدین ترتیب که در ابتدا شبکه هیدرولیکی متناسب با پره خنک‌شونده ایجاد شده، سپس این شبکه با یک شبکه الکتریکی شبیه‌سازی می شود. سپس با استفاده از قوانین کیرشهف جریان داخل شبکه هیدرولیکی یا همان دبی ها در کانال‌های خنک‌شونده با استفاده از کد کامپیوتری تهیه شده محاسبه می‌شوند. در خاتمه جهت راستی آزمایی روش ارائه‌شده از یک پره که توزیع دبی هوای خنک‌کاری در کانال‌های ورودی و سوراخ‌های خروجی آن معلومند استفاده و نتایج با هم مقایسه شده است.