7839

بررسي انتقال هندسه گرم به سرد در طراحي پره‌هاي توربين

كارشناسي

مهندسي مكانيك

1401

دكتر امير مهدي تحسيني

دكتر زينب پورانصاري

1401/04/21

مهندسي مكانيك

Investigating the transfer of hot to cold geometry in the design of turbine blades

پره‌هاي توربين يكي از قسمت‌هاي مهم و بحراني در توربين‌هاي گاز به شمار مي‌روند. اين پره‌ها علاوه بر گشتاوري كه در اثر دوران ديسك به آن‌ها وارد مي‌شود، به علت در تماس بودن با جريان بسيار گرمي كه از محفظه احتراق خارج مي‌شود، در معرض گراديان‌هاي دمايي زيادي قرار مي‌گيرند كه باعث تغيير هندسه‌ي پره‌ها مي‌شوند. از طرفي ديگر تغيير هندسه‌ي پره‌ها در ميدان جريان نيز تغييراتي ايجاد خواهد كرد كه اين خود منجر به تغيير دوباره‌ي هندسه خواهد شد. تغيير در هندسه‌ي پره‌ها باعث تغيير شكل كل مجموعه‌ي توربين شده و بر عملكرد توربين‌هاي گاز تاثير منفي مي‌گذارد. پس هنگام مطالعه و تحليل پره‌ها، تحليلي صحيح خواهد بود كه تاثير بارهاي پيچيده و گراديان‌هاي دمايي كه به آن‌ها اعمال مي‌شود را در نظر بگيرد. از اين‌رو ما در اين مطالعه تلاش كرديم، درگام اول تغيير هندسه‌ي يك تك پره‌ي توپر را در حالتي كه فقط تحت گشتاور قرار دارد، را مشاهده كنيم. در گام بعدي همان پره‌ي توپر را در حالتي تحليل كرديم كه علاوه بر گشتاور ناشي از دوران ديسك، تحت جريان گرم نيز قرار بگيرد و در گام سوم يك پره‌ي توخالي را مدل كرديم و آن‌را در حالتي تحليل كرديم كه علاوه بر گشتاور و جريان گرمي كه در معرض آن قرار مي‌گيرد، جريان سردي نيز از قسمت توخالي پره به منظور خنك‌كاري عبور كند. در اين مطالعه، ما تغييرات هندسه‌ي اين تك پره را در سه گامي كه ذكر شد، مشاهده خواهيم كرد.

گرم به سرد , پره توربين , روتور , پره , هندسه سرد , هندسه گرم , توربين گاز