پديده نوسان در جريان خنك‌كاري پره توربين گاز و تاثير آن بر توزيع دما

خنك‌كاري داخلي پره‌هاي توربين گاز همواره تحت جريان نوساني قرار مي‌گيرد. يكي از علت‌هاي اين نوسان به دليل حركت نسبي پره‌هاي ساكن و متحرك در سمت كمپرسور مي‌باشد. مطالعه حاضر اثر نوسان در دبي جرمي خنك‌كاري را بر توزيع دماي پره توربين گاز بررسي مي‌كند. پره مورد مطالعه، پره ناسا سي‌تري‌ايكس (C3X) است. براي ساده‌سازي مسئله تنها كانال خنك‌كاري در موقعيت لبه حمله پره، جايي كه پره بيشترين تبادل حرارت را با گاز داغ دارد، به روش انتقال حرارت مزدوج مورد مطالعه قرار گرفت. معادلات ناوير-استوكس تراكم‌پذير و گذرا با متوسط گيري فاور، معادلات حاكم بر مسئله را تشكيل مي‌دهند. ايجاد نوسان به صورت موج مربعي، با قطع و وصل دبي خنك‌كننده انتخاب شد. نتايج در فركانس‌هاي 60، 500، 2000، 3200، 4000 و 5000 هرتز ارائه شده است. مقايسه دماي ديوارههاي داخلي و خارجي با نتايج حالت پايا نشان داد كه با افزايش فركانس، توزيع دما به سمت يك توزيع ثابت مي‌رود كه اين توزيع ثابت بسيار نزديك به توزيع دماي با دبي متوسط است (متوسط مقدار قطع و وصل نوسان). نتايج حاصل از اين تحقيق به عنوان يك كاربرد مهندسي مي‌تواند مورد توجه طراحان قرار گيرد و از داغ شدن بيش از حد پره توربين جلوگيري نمايد.