تحليل عددي پديده تعامل سيال– سازه در پره يك توربين

Numerical Analysis of Fluid Structure Interaction in a Turbine Blade

در اين مقاله، ابتدا به بيان پديده تعامل سيال- سازه و تاريخچه اي از آن پرداخته شده و سپس با توجه به شرايط كاري پيچيده و خاصي كه يك پره توربين دارد، به بررسي اين پديده پرداخته شده است. تعامل سيال- سازه يك مدل پره توربين با استفاده با نرم افزار ANSYS شبيه سازي شده است. يك مدل پره توربين با جنس آلومينيوم در سه سرعت ورودي مختلف مورد تحليل قرار گرفته و ميزان انحراف نوك پره و تاثير اين انحراف روي فشار وارده بر پره توربين بررسي شده است. نتايج اين بررسي نشان مي‌دهد كه با افزايش سرعت جريان ورودي، ميزان انحراف نوك پره افزايش يافته و تاثير آن بر فشارهاي سيالاتي وارد بر روتور نيز افزايش مي‌يابد. همچنين، نتايج بررسي ميزان جابجايي در راستاي طول پره نشان مي دهد كه اين تغيير شكل خطي مي باشد.

In this paper, fluid-structure interaction in a turbine blade and its history are described. The fluid-structure interaction in a turbine blade has been simulated using ANSYS software. A model of turbine blade made of aluminum has been analyzed in three different inlet flow speeds. The amount of turbine blade tip deviation and its impact on the fluid flow pressure exerted on the turbine blade has been investigated. The results show that by increasing the inlet speed, the amount of blade tip deviation increases and also its impact increases on fluid pressure exerted on the rotor. The results also show that the transverse displacement of the blade is linear across its axis.