تحليل عددي اثر انتقال حرارت جابجايي آزاد بر پوسته كمپرسور محوري توربين گاز

تغيير شكل پوسته توربين در پاسخ به تغييرات شرايط فشاري و دمايي به دلايل مختلفي به وجود مي‌آيد. با تغيير شكل پوسته، افت جريان در نوك پره‌ها و درزبندهاي توربين افزايش يافته و بازده كاهش مي‌يابد. در اين تحقيق به بررسي اثر انتقال حرارت جابه‌جايي آزاد بر پوسته كمپرسور توربين گاز پرداخته شده است. بدين منظور محيط سيال و جامد به صورت همزمان به صورت گذرا با روش عددي با اعمال شرايط مرزي مختلف به يك مدل دو بعدي تحليل شده است. نتايج نشان مي‌دهد كه در اثر جابه‌جايي آزاد، دماي نقاط بالايي پوسته تا يك زمان مشخص افزايش يافته و پس از آن به صورت نوساني كم مي‌شود. در حالي كه دماي نقاط پايين در طول زمان به طور كلي كاهش مي‌يابد. جابه‌جايي آزاد باعث ايجاد اختلاف دماي قابل توجهي در پوسته در شرايط خاموشي توربين مي‌شود. همچنين با توجه به مقدار بالاي عدد رايلي، آشفتگي جريان در سيال زياد است. با اين كه با افزايش ضريب انتقال جابه‌جايي محيط عدد رايلي افزايش مي‌يابد، گراديان دمايي بين پوسته بالا و پايين به صورت موضعي كاهش مي‌يابد. براي كاهش تغيير شكل پوسته راهكارهاي عملي تنظيم ضريب انتقال جابه‌جايي محيط، تغيير لاجيك شير تخليه و بهبود عايق‌بندي پوسته ارائه شده است.