Name: پروژه شبیه سازی خنک کاری فیلمی(film cooling) پره توربین گاز در نرم افزار انسیس سی اف ایکس(ANSYS CFX)
SKU: 8762
Price: 1100000 IRT
Availability: InStock

توضیحات

پروژه شبیه سازی خنک کاری فیلمی(film cooling) پره توربین گاز در نرم افزار انسیس سی اف ایکس(ANSYS CFX)

توربین گاز:

توربین گاز نوعی موتور احتراق داخلی است که از یک کمپرسور و توربین که با هم روی یک محور دوار هستند و یک محفظه احتراق که بین این دو قرار گرفته است، تشکیل شده است. کارکرد اصلی توربین گاز بسیار شبیه به توربین بخار است با این تفاوت که سیال عامل آن هوا می باشد. توربین گاز بر مبنای چرخه برایتون کار می کند؛ به این صورت که ابتدا هوا وارد کمپرسور شده و بعد از افزایش فشار آن، به محفظه احتراق وارد می شود؛ سپس با اضافه کردن سوخت به هوا و اشتعال آنها، احتراق صورت می گیرد. گازهای داغ حاصل از احتراق که انرژی و دمای بالایی دارند، به توربین وارد می شوند و باعث به حرکت درآوردن پره های توربین و محور دوار آن می شود. به این حرکت دورانی محور یا انرژی مکانیکی تولید شده، کار خروجی توربین گفته می شود. بخشی از این انرژی مکانیکی صرف چرخاندن کمپرسور خود توربین شده و باقی انرژی، بسته به کاربردهای توربین گاز مصرف می شود. کاربرد روزافزون توربین های گازی در صنایع مختلف به خصوص در صنایع نفت، هوافضا و تولید برق، بسیار چشمگیر و قابل توجه است. از این تجهیزات برای تولید برق در نیروگاه ها، برای به حرکت درآوردن پمپ ها و کمپرسورها در خطوط انتقال فرآورده ها در صنایع نفت و گاز، موتورهای جلوبرنده(هواپیما، کشتی ها و حتی خودروها) و غیره استفاده می شود. امروزه کاربرد توربین های گازی در حال گسترش است. از زمان تولد توربین های گازی امروزی در مقایسه با سایر تجهیزات تولید قدرت، زمان زیادی نمی گذرد. با این وجود امروزه این تجهیزات به عنوان سامانه های مهمی در امر تولید قدرت مکانیکی مطرح هستند. امروزه به فناوری توربین های گازی، فناوری مادر گفته میشود. کشوری که در زمینه طراحی و تولید توربین های گازی توانمند باشد، قادر به تولید هر چیز دیگری نیز خواهد بود.

خنک کاری قطعات و پره های توربین:

خنک کاری قطعات و پره های توربین را می توان با خنک کاری با هوا و یا با مایع انجام داد. خنک کاری با مایع می تواند مشکل نشتی، خوردگی و مانند آن را ایجاد کند. از طرف دیگر خنک کاری با هوا اجازه می دهد که هوا را بدون هیچ مشکلی به جریان اصلی تخلیه کنیم. مقدار هوای مورد نیاز برای این منظور ۱ تا ۳ درصد از جریان اصلی است و دمای پره را می توان ۲۰۰ تا ۳۰۰ درجه سانتی گراد کاهش داد. انواع بسیاری از روش های خنک کاری در پره های توربین گاز مورد استفاده قرار می گیرند که یکی از مهمترین آنها، خنک کاری فیلمی یا لایه ای(Film cooling) است.

خنک کاری فیلمی:

خنک کاری فیلمی یک نوع مهم خنک کاری است که توسط تزریق هوای سرد بر روی پره از راه حفره های کوچک روی پره انجام می شود. این هوا بر روی سطح پره یک لایة نازک یا فیلم هوای سرد ایجاد می کند و از آن نسبت به هوای با دمای بالا محافظت می کند. خنک کاری فیلمی روی سه سطح تخت، محدب (مقعر) و سطوح پره ها مورد بررسی قرار می گیرد تا تأثیر پارامترهای موثر بر آن مورد مطالعه قرار گیرند. حفره های هوا می توانند در موقعیت های مختلفی روی سطح پره باشند، اما اغلب در امتداد لبه جلویی پره قرار دارند. یکی از ملاحظات خنک کاری فیلمی این است که تزریق هوای سردتر به جریان، راندمان توربین را کاهش می دهد. البته افت راندمان، به وسیله افزایش کارایی کلی ناشی از افزایش دمای توربین و افزایش عمر مفید آن، جبران می شود. خنک کاری فیلمی که خنک کاری فیلم نازک(thin film cooling) نیز نامیده می شود، یک نوع مهم خنک کاری است که توسط فرستادن هوای سرد بر روی پره از راه حفره های کوچک روی سطح انجام می شود. این هوا بر روی سطح مورد نظر یک لایه ی نازک یا فیلم هوای سرد ایجاد می کند و از آن نسبت به هوای با دمای بالا محافظت می کند. حفره های هوا می توانند در نقاط مختلف سطوح (از جمله سطح پره ها) قرار گیرند، اما اغلب در امتداد لبه ی جلویی سطح موردنظر قرار داده می شوند. در پره های توربین های گازی مدرن، هر دو مدل خنک کاری فیلمی و جابجایی به صورت همزمان مورد استفاده قرار می گیرند. حفره های کوچکی بر روی سطح وجود دارند که از طریق آنها هوای سرد بر روی سطح جریان می یابد و باعث می شود که یک فیلم بر روی سطح تشکیل شود. این فیلم به عنوان یک مانع حرارتی عمل می کند و خنک کاری موثری را فراهم می آورد. یکی از ملاحظات خنک کاری فیلمی این است که تزریق هوای سردتر به جریان، راندمان توربین را کاهش می دهد. همچنین افت راندمان به وسیله افزایش جریان خنک کننده، بیشتر نیز می شود. البته این افت راندمان به وسیله افزایش راندمان کلی توربین، که ناشی از افزایش دمای ورودی توربین است، جبران می شود.