18819

۱۸۸۱۹

بررسي تجربي اثر اغتشاشات جريان آزاد بر انتقال حرارت كسكيد پره هاي توربين گاز

كارشناسي ارشد

هوافضا - آيروديناميك

۱۶/۱۲/۹۶

دكتر رضا تقوي زنوز

مكانيك

در كار تحقيقاتي پيش¬رو اثرات شدت اغتشاشاتجريان آزاد، عدد رينولدز و زاويه برخورد بر ميزان انتقال حرارت همرفتي سطح پره توربين گاز رديف پره¬هاي توربين محوري موجود در آزمايشگاه آئروديناميك و توربوماشين هاي تراكم پذير دانشگاه علم و صنعت مورد مطالعه قرار گرفته است. آزمايش¬ها در چهار عدد رينولدز بر حسب وتر واقعي، پنج زاويه برخورد و پنج شدت آشفتگي جريان آزاد صورت گرفته و سپس تاثيرات هركدام به صورت جداگانه مورد بحث و تحليل قرار گرفته است. براي اندازه گيري و محاسبه انتقال حرارت از ترموكوپل هاي تعبيه شده در داخل پره استفاده شده است. نتايج نشان مي¬دهد كه در هر شدت آشفتگي و زاويه برخوردي با افزايش عدد رينولدز از 100000 تا 250000، ضرايب انتقال حرارت افزايش مي يابد و با افزايش شدت اغتشاشات از 4/1 تا 3/8 نيز در هر عدد رينولدزي انتقال حرارت به وضوح زياد شده است. همچنين افزايش يا كاهش زاويه برخورد در بازه 8- تا 8+، باعث كاهش نسبتا كم در ضريب انتقال حرارت به دليل تغييرات سرعت روي سطح پره و رفتار لايه مرزي، شده است. افزايش زاويه برخورد، عدد رينولدز و شدت اغتشاشات جريان آزاد موجب گذار زودرس شده و با گذار از لايه مرزي لايه¬اي به درهم، انتقال حرارت به يكباره افزايش مي يابد. نتايج داده هاي انتقال حرارت نشان دهنده وجود يك ناحيه حباب جدايش در نزديكي لبه حمله و بر روي سطح فشار بوده كه با انجام آزمايش¬هاي آشكار ساز جريان درستي آن اعتبار سنجي شد.

1397/02/17

3/7/2018 12:00:00 AM

In order to investigate the effect of turbulence intensity, Reynolds number and angle of attack on the amount of convective heat transfer of gas turbine blade surface, linear turbine cascade in the Aerodynamic and Compressible Turbomachines Laboratory of the University of Science and Technology has been used in this study. Experiments were performed on four Reynolds numbers from 100000 to 250000, five angles of attack from +8 to -8 and five turbulence intensity that changes from 1.4 to 8.3%, the effects of which have been discussed and analyzed individually .With increasing turbulence and angle of attack, the heat transfer coefficients increase with Reynolds number increase, and with increasing turbulence intensity, in each reynolds number the heat transfer is clearly increased. Also, the increase or decrease of the attack angle has partially reduced the heat transfer coefficient due to variations in velocity on the blade surface and the behavior of the boundary layer.The increase in the angle of attack, the Reynolds number, and the intensity of free flow disturbances cause an early transition, and boundary layer transition causes increasing heat transfer at once.The results of heat transfer data indicate the existence of a separation bubble region near the leading edge and on the pressure surface which was determined by conducting the flow visualization tests.