نام پژوهشگر: پویا صابری
پویا صابری علی اشرفی زاده
توربینهای گاز محوری در موارد گوناگونی از جمله سیکلهای تولید توان، سیستمهای انتقال گاز و موتورهای پیشرانش جتها کاربرد دارند. برای پیشبینی عملکرد توربینهای موجود یا برای طراحی توربینهای جدید، ابزارهای محاسباتی مختلفی مورد نیاز است. مدلهای ساده کلاسیک جریان، در کنار روابط نیمهتجربی آزمایشگاهی، ابزارهای مفید و کمهزینهای را برای تعداد محدودی از ساختارهای موجود توربین فراهم میآورند. از طرف دیگر، روشهای دینامیک سیالات محاسباتی(cfd) ، به نسبت دارای قابلیت کاربرد عمومیتری هستند، اما در بسیاری از موارد از نظر هزینه محاسباتی مقرون به صرفه نیستند. در این پژوهش ابتدا سعی شده است که روشهای گوناگون تحلیل عملکرد توربین جریان محوری، از گذشته تا حال مرور شوند. برای بررسی نتایج تحلیل این روشها، تعدادی کد کامپیوتری توسعه داده شده است. این کدها، شامل مدلهای تحلیل عملکرد یک بعدی، شبه یکبعدی و دوبعدی انحنای خطوط جریان(slcm) میشوند. از نرمافزار تجاری ansys-cfx نیز برای انجام محاسبات مدرن cfd سه بعدی بهره گرفته شده است. دستاورد اصلی این پژوهش، ارائه روشی هیبرید بر مبنای روش انحنای خطوط جریان است که در آن هم از نتایج cfd و هم از دادههای نیمهتجربی آزمایشگاهی، برای تحلیل عملکرد توربین جریان محوری چند طبقه استفاده میشود. الگوریتم ارائه شده قابلیت اجرا روی کامپیوترهای شخصی را دارد و به پروفیلهای استاندارد پره محدود نمیشود. نتایج تحلیل دو توربین نمونه توسط روشهای پیشین و روش هیبرید ارائه شده است. با مقایسه این نتایج، جایگاه هر یک از روشها مشخص شده و همچنین کاربردی بودن روش هیبرید تایید میشود. روش پیشنهادی، قابلیت خوبی در تحلیل عملکرد توربین جریان محوری، هم در شرایط طراحی و هم در شرایط خارج از طرح دارد.