پویا صابری - دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی، دانشکده مکانیک
علی اشرفی زاده - دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی، دانشکده مکانیک

توربین های جریان محوری، در سیستم های تولید توان، پیشرانش، انتقال گاز و بسیاری موارد دیگر کاربرد گسترده ای دارند. به همین دلیل کاربران همواره از توسعه و تکمیل ابزارهای محاسباتی برای پیش بینی عملکرد توربین های موجود یا طراحی توربین های جدید استقبال می کنند. مدل های ساده جریان به همراه روابط نیمه تجربی، ابزاری سودمند و کم هزینه را برای تحلیل تعداد محدودی از ساختارهای موجود توربین فراهم می آورند. از طرف دیگر، روش های دینامیک سیالات محاسباتی (CFD) گرچه عمومیت بیشتری دارند، در اکثر موارد از لحاظ هزینه محاسباتی مقرون به صرفه نیستند. این مقاله، یک روش ترکیبی را ارائه می کند که در آن حلگر دوبعدی انحنای خطوط جریان(SLCM)، هم از نتایج CFD و هم از داده های نیمه تجربی برای تحلیل آیروترمودینامیکی توربین های محوری چند مرحله ای بهره می برد. روش ارائه شده قابلیت اجرا روی کامپیوترهای شخصی را دارد و محدود به شکل پروفیل های استاندارد پره نمی شود. نتایج تحلیل توسط حلگر انحنای خطوط جریان کلاسیک و حلگر پیشنهادی، با داده های آزمایشگاهی مربوط به یک توربین نمونه مقایسه شده اند. محاسبات نشان می دهند که روش ارائه شده، نتایج خوبی را در تحلیل عملکرد توربین های محوری در شرایط عملکرد طرح و خارج از طرح حاصل می کند.

توربین محوری چندمرحله ای، تحلیل آیروترمودینامیکی، روش انحنای خطوط جریان، دینامیک سیالات محاسباتی، روابط نیمه تجربی