آقای حمیدرضا شهبازیان دانشجوی دکتری جناب آقای دکتر حسینعلی پور، روز دوشنبه  97/10/17 از رساله دکتری خود تحت عنوان "تحلیل تجربی و عددی تاثیر پارامترهای هندسی بر ایجاد جریان‌های ثانویه در افزایش انتقال حرارت در حالت دوار" دفاع خواهد کرد. این جلسه ساعت 17 روز دوشنبه در آمفی تاتر دانشکده مهندسی مکانیک برگزار می گردد.

چکیده:

در تمامی کلاس‌های توربین گاز، خنک‌کاری پره‌های ثابت و متحرک توربین به خصوص ردیف‌های ابتدایی، از اهمیت بیشتری برخوردار است. خنک‌کاری پره‌های توربین ارتباط مستقیم با افزایش بازدهی و توان توربین و همچنین افزایش عمر پره‌های توربین دارد. با افزایش دمای سیال ورودی به توربین، می‌توان بازدهی و توان تولیدی را افزایش داد. در توربین‌های متداول امروزی دمای ورودی توربین از دمای مجاز فلزات مورد استفاده، بیشتر می‌باشد. به منظور جلوگیری از تخریب خزشی و خستگی حرارتی پره‌ها می‌بایست از روش‌های مرسوم و پیشرفته خنک‌کاری استفاده گردد.

از آنجا که پره‌های توربین با سرعت‌های دورانی بالایی در حال چرخش می‌باشند لذا خنک‌کاری پره نیز تحت تاثیر دوران پره دستخوش تغییراتی قرار می‌گیرد. دوران پره باعث ایجاد جریان‌های ثانویه دورانی شده و افزایش اختلاط جریان و انتقال حرارت را به دنبال خواهد داشت.از آنجا که این جریان‌های ثانویه به واسطه شکل هندسی نیز ایجاد می‌گردد.لذا در این رساله، بررسی آزمایشگاهی و عددی شرایط جریان و انتقال حرارت در حضور نیروهای کریولیس و بویانسی دورانی و همچنین تاثیر ساختار و پارامترهای هندسی مسیرهای داخلی خنک‌کاری پره در ایجاد جریان‌های ثانویه علاوه بر جریان‌های ثانویه دورانی، از دیدگاه شاخص سینرژی جریان سیال،مورد مطالعه قرار گرفته است.

در تحقیق آزمایشگاهی، علاوه بر بررسی تاثیر هر یک ازپارامترهای موثر در انتقال حرارت برای کانال مربع شکل دوار، یک رابطه جدید تجربی نیز برای ضریب ناسلت موضعی استخراج شده است. مشاهده جفت ورتکس‌های کریولیسی و افزایش 40٪ عدد ناسلت در لبه پسروو کاهش 18٪ آن در لبه پیشرو در مسیر اول کانال صاف و عکس این قضیه در مسیر دوم،از نتایج تحقیق عددی خواهد بود. در ادامه، تاثیر افزایش دوران در کانال صاف و ریب‌دار مورد مطالعه قرار گرفت. دوران در کانال صاف و کانال با ریب‌های 90 درجه باعث افزایش شدت جریان ثانویه و افزایش ناسلت کل شده و در کانال با ریب‌های 45 درجه و 60 درجه، کاهش شدت جریان ثانویه و ناسلت را به دنبال خواهد داشت.

کلمات کلیدی

جریان‌های ثانویه، نیروی کریولیس، نیروی بویانسی، پارامترهای هندسی، دیدگاه سینرژی، شبیه‌سازی عددی، بررسی آزمایشگاهی