راضیه زهتاب - دانشجوی کارشناسی ارشد بخش مهندسی مکانیک، دانشکده مهندسی، دانشگاه شی
محمدهادی اکبری - استادیار بخش مهندسی مکانیک، دانشکده مهندسی، دانشگاه شیراز
محمدمهدی علیشاهی - استاد بخش مهندسی مکانیک، دانشکده مهندسی، دانشگاه شیراز

در این مقاله با استفاده از یک نرم افزار دینامیک سیالات محاسباتی، جریان در یک توربین فراصوتی ضربه ای مدل سازی شده است. این توربین ها که بیشتر در مواقعی به کار می روند که کار زیاد و دبی کمی نیاز باشد دارای حجمهای بسیار کم و دور بالا میباشند. وجود امواج ضربه ای زیاد و تداخل آنها با هم و تاثیر آنها بر لایه مرزی اطراف دیواره ها و ایجاد جدایی جریان باعث پیدایش جریانهای غیر دائمی در آنها می شود که مدلسازی آنها را پیچیدده می کند. در این مطالعه توربین مورد نظر به صورت دو و سه بعدی مدلسازی شده وتوان تولیدی و راندمان آن محاسبه شده است. شبکه بکار رفته در مدل دو بعدی دارای 300000 و در مدل سه بعدی دارای 4 میلیون سلول محاسباتی است . محاسبات با فرض جریانهای غیر لزج و یا متلاطم در حالت غیر دائمی انجام شده است. در این تحقیق برای بهینه کردن کارکرد توربین، محاسبات برای یک پروفیل جدید پره، و نیز فاصله بیشتر پره با دهانه نازل برای هر دو پروفیل پره انجام شد که در بهترین حالت افزایش توانی معادل 19% حاصل گردید که در آن بازده توربین از 39% درحالت طراحی به 46% رسید.