بررسي تجربي آثار شدت آشفتگي جريان بر اثربخشي خنك كاري لايه اي در توربين هاي گازي

در كاركرد طولاني مدت موتورهاي جت، ممكن است پديده¬هايي مانند خوردگي سطحي، تغيير شكل¬هاي ناچيز و يا آسيب¬ديدگي¬هاي مجاز در پره¬هاي كمپرسور، محفظه احتراق و حتي پره¬هاي توربين رخ دهد. اين پديده¬ها منجر به افزايش شدت آشفتگي جريان عبوري از داخل موتور مي¬شوند كه بر اثربخشي خنك¬كاري لايه¬اي مؤثر مي¬باشد. در اين تحقيق، اثرات افزايش شدت آشفتگي جريان آزاد بر اثربخشي خنك-كاري لايه¬اي رديفي از روزنه¬هاي جت تزريق شده روي صفحه¬اي تخت به صورت تجربي با استفاده از روش دمانگاري مادون¬قرمز مورد مطالعه قرار گرفته است. در صفحه تخت، هر روزنه داراي قطر 74/5 ميلي¬متر است و زاويه محوري روزنه¬ها نسبت به سطح، 30 درجه است. اندازه-گيري¬ها با سرعت جريان اصلي 27 متر بر ثانيه و در نسبت¬ دمش¬هاي، 4/0، 5/0، 7/0، 8/0 و 1 انجام شده است. نتايج نشان مي¬دهند كه با افزايش شدت آشفتگي، اثربخشي خنك¬كاري لايه¬اي محوري در نسبت¬ دمش پايين كاهش، اما در نسبت دمش بالا افزايش مي¬يابد، به¬طوري-كه جت روي ناحيه بزرگ¬تري پخش مي¬شود. همچنين، نسبت دمش بهينه، 7/0 است و در نسبت دمش 1، كم¬ترين اثربخشي روي سطح حاصل مي¬شود. هنگامي¬كه نسبت¬ دمش افزايش مي¬يابد، جت¬هاي خنك¬كننده به آساني به جدايش از سطح آزمون گرايش پيدا مي¬كنند و از آن فاصله مي¬گيرند.