بررسی تأثیر سرد کردن قسمت مادون صوت جریان دوفازی بخار مایع آب به روش تحلیلی یک بعدی

در طبقات کم فشار توربین های بخار مولد برق، جریان بخار آب در اثر عبور از بین پره ها تحت تأثیر پدیده جوانه زایی قرار می¬گیرد. از پیامد های این پدیده افزایش ناگهانی فشار یا اصطلاحاً شوک میعان است. انتقال حرارت داخلی بازگشت ناپذیر موجب افت بازده توربین می گردد. از طرف دیگر قطرات آب تشکیل شده با شدت به دیواره پره های روتور برخورد می کنند. این مساله آسیب های جدی بر جای می گذارد. در این تحقیق این پدیده پیچیده بصورت یک جریان مافوق صوت غیرتعادلیِ بخار آب به همراه جوانه¬زایی و دوفازی شدن در یک کانال همگرا – واگرای یک بعدی به روش تحلیلی یا روش دقیق مدل سازی شده است. در این مدل یکی از پارامتر های مهم در حل دستگاه معادلات اصلیِ دینامیک گاز جریان دوفازی مذکور، مشخص کردن عدد ماخ است. مقادیر عدد ماخ بستگی به نحوه محاسبه سرعت صوت در جریان دوفازی دارد. در اکثر مقالات سرعت پخش صوت در فاز بخار بدون تأثیرگذاری فاز مایع محاسبه می شود. اما در این تحقیق سرعت پخش صوت با فرض تأثیرگذاری فاز مایع که باعث کاهش پخش صوت در جریان شده، به روش تقریبی محاسبه می شود. همچنین جریان غیر آدیاتیک با سرد کردن قسمت همگرای نازل همگرا – واگرا برای اولین بار مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج نشان می دهد که با کاهش 5 % سرعت پخش صوت جواب های تئوری بدست آمده به نتایج آزمایشگاهی نزدیک تر می شوند؛ به عبارت دیگر جواب های مدل توسعه یافته واقعی تر می گردد؛ و از طرف دیگر با سرد کردن قسمت همگرا شوک میعان قوی تر رخ خواهد داد. که در این تحقیق میزان کمی تاثیر سرد کردن بر روی شوک میعان مشخص می شود.