شبیه‏سازی انتقال حرارت در نازل ردیف اول توربین گازی gef9

در این پایان‏نامه جریان و انتقال حرارت در پره‏های نازل ردیف اول توربین گازی ge-f9 شبیه‏سازی شده است. شیبه‏سازی شامل سه قسمت عمده مدل‏سازی هندسی، تولید شبکه و حل جریان در دو حالت دوبعدی و سه‏بعدی است. پره‏های نازل مورد مطالعه به روش‏های جابجایی، لایه‏ای و برخوردی خنک می‏شوند. استفاده از این روش‏ها مستلزم ایجاد سوراخ‏های ریز در پره نازل برای حرکت سیال است. شکل خاص پره‏های توربین و وجود سوراخ‏ها و مجاری خنک‏سازی به شکل‏های گوناگون، هندسه مسئله را بسیار پیچیده ساخته است. برای مدل‏سازی هندسه نازل از تکنیک ابر نقاط و ایجاد برش در قطعه استفاده شده و مدل سطح پره در نرم‏افزار کتیا تولید شده است. شبکه محاسباتی باید با کمترین تعداد سلول و بهترین کیفیت ممکن توانایی در بر گرفتن این هندسه را داشته باشد و از طرفی با الزامات حل مطابق باشد، از این‏رو شبکه از نوع ترکیبی چند بلوکی بوده که به‏کمک نرم افزار گمبیت تولید شده است. جریان سیال در گذر از نازل، آشفته تراکم‏پذیر همراه با گرادیان فشار و انتقال حرارت است. جهت مدل‏سازی آشفتگی از مدل تحقیق‏پذیر با روش گسترش‏یافته در کنار دیوار استفاده شده و معادلات حاکم بر مسئله به روش حجم‏محدود و با استفاده از کد تجاری فلوئنت حل شده‏اند. جهت تشکیل ردیف پره‏ها و کاهش حجم محاسبات از مرز تناوبی استفاده شده است. شبیه‏سازی در حالت‏های مختلف انسداد سوراخ‏های خنک‏سازی تکرار شده و توزیع دمای پره در قالب کانتورها و منحنی‏هایی ارائه و مقایسه شده است. نتایج نشان می‏دهد که بیشینه دما در لبه حمله و کمینه دما پس از سوراخ‏های خنک‏سازی لایه‏ای اتفاق می‏افتد. انسداد جزئی و کامل سوراخ‏های خنک‏سازی می‏تواند سبب افزایش دمای سطح پره تا حدود 300، 160، 400 و 500 درجه سانتی‏گراد، به‏ترتیب برای حالت‏های انسداد سوراخ‏های سمت فشار، لبه فرار، سمت مکش و بدون خنک‏سازی، ‏شود.