بررسی ترکیب آرایه جت های مماسی و ضربه ای در بهبود خنک کاری لبه پیشرو پره توربین گاز

یکی از راه های افزایش بهروری در توربین های گازی بالا بردن دمای جریان ورودی به آن ها می باشد. خنک کاری ضربه ای جت سیال با بیشترین پتاسیل افزایش ضریب انتقال حرارت محلی موجب کاهش تاثیرات جریان نقطه سکون و همچنین کاهش میزان انتقال حرارت در لبه پیشرو به عنوان بحرانی ترین ناحیه ی پره در برابر برخورد جریان سیال داغ می شود. در این مطالعه به شبیه سازی سه بعدی چهار کانال مقعر با آرایش، تعداد و شکل جت های مماسی و عمودی به صورت ترکیبی و تکی با هدف مقایسه ی میزان و توزیع افت فشار کل کانال و انتقال حرارت روی سطح هدف پرداخته شده است. در تمام کانال های خنک کننده مجموع مساحت تمامی سوراخ های جت پاششی به سطح هدف، بایکدیگر برابر در نظر گرفته شده است. نتایج عددی با بهره گیری از مدل توربولانسی اسپالارت آلماراس در رینولدز ۱۰۰۰۰ و ۱۵۰۰۰ حاصل گردیده است. نتایج نشان می دهد با توجه به در نظر گرفتن دمای ثابت برای سطح هدف، میزان ناسلت جت های عمودی استوانه ای در مقایسه با جت های مماسی و ترکیب جت های عمودی - مماسی با قطرهای متفاوت به ترتیب در حدود ۵۷ و ۱۶درصد بیشتر بوده است. همچنین جت ترکیبی عمودی – مماسی با قطر های یکسان کمترین توزیع ناسلت در صفحه مقعر را داشته است. میزان افت فشار و اصطکاک در کانال های مورد بررسی تفاوت قابل توجهی با یکدیگر نداشته اند.