27717

بررسي تجربي و عددي جريان دنباله گذار القايي دنباله بر روي كسكيد خطي پره هاي توربين گاز محوري

كارشناسي ارشد

مكانيك- تبديل انرژي

1398

1401/07/11

دكتر تقوي زنوز

مكانيك

هدف از مطالعه پيش رو بررسي اثر دنباله هاي جريان حاصل از پره هاي بالا دست در محيط توربوماشين ها است. يكي از منابع مهم ناپايداري هاي جريان در محيط توربوماشين ها دنباله هاي حاصل از رديف پره هاي بالادست است. در محيط توربوماشين ها، پره هاي توربين داراي انحناي زياد هستند و عدد رينولدز جريان كم است، در نتيجه به طور معمول لايه مرزي برروي سطح مكش پره تا انتها به صورت آرام است. از طرفي جريان در گذرگاه پره هاي توربين از ميانه تا انتها تحت گراديا فشار معكوس هستند و امكان جدايش جريان و تشكيل حباب جدايش وجود دارد. در اين تحقيق به صورت تجربي و عددي مكان جدايش جريان در اعداد رينلدز مختلف بررسي شده است و در حالت جريان ناپايدار، اثر دنباله ها بر افت پره توربين كم فشار و مكان جدايش و حباب جدايش بررسي شده است. به منظور انجام آزمايشات تجربي و مقايسه نتايج با شبيه سازي، دستگاه شبيه سازي دنباله هاي جريان به وسيله ي ميله هاي متحرك براي پره ي تورين اصلاح شده است. با توجه به آزمايشگات انجام شده و شبيه سازي هاي صورت گرفته، مشخص شد كه در اعداد رينولدز بررسي شده مكان جدايش جريان تغيير زيادي نمي كند و در تمامي آزمايشات شدت توربولاني جريان آزاد برابر 4% در نظر گرفته شده است. در حالت عدم وجود دنباله هاي جريان، با افزايش عدد رينولدز مقدار افت پره كاهش مي يابد. با انتخاب دو مقدار مختلف براي سرعت ميله هاي متحرك ( تغيير فركانس كاهش يافته) اثر دنباله هاي عبوري بر جدايش جريان و افت پره بررسي شده است.

1401/10/03

Experimental and Numerical Investigation of Wake-Induced Transition on Linear Cascade of Axial Turbine blades

10/3/2023 12:00:00 AM

This study investigates the effect of unsteady wakes that shade from upstream blades in turbomachinery environment. These wakes are the major source of unsteadiness in turbomachines. In low pressure turbine section, the Reynolds number is low and almost the boundary layer is laminar from leading edge to trailing edge. In the other hand, turbine blade passage from middle to rear portion is subjected to adverse pressure gradient, so the boundary layer tends to separate and laminar separation bubble may be formed. In this study the separation point was investigated in steady flow and three Reynolds numbers. In unsteady flow and presence of wakes, the effect of passing wakes on separation total pressure loss experimentally and numerically was investigated. In order to measure the total pressure loss and the effects of passing wakes, the moving bar mechanism was designed and built. With respect to experimental and numerical result, the separation point don’t move in different Reynolds numbers. The freestream turbulence intensity was considered 4%. In the steady condition, the total pressure loss was decreased by increasing the Reynolds number. In unsteady condition, passing wakes increases the total pressure loss in low Reynolds numbers. In low reduced frequencies passing wakes reduces the total pressure loss but between wakes the boundary layer may separate. In higher reduced frequencies the total pressure loss reduces and separation between wakes may reduce in time-mean.

گذار , افت فشار كل , جدايش , توربين كم فشار , گذار القايي دنباله

transition , total pressure loss , separation , low pressure turbine , wake-induced transition

masoudhajiani

Dr. Taghavi Zenuz