این سایت در حال حاضر پشتیبانی نمی شود و امکان دارد داده های نشریات بروز نباشند
مهندسی مکانیک مدرس، جلد ۱۹، شماره ۱۰، صفحات ۲۴۳۱-۲۴۴۱
عنوان فارسی بررسی رفتار حباب جدایش روی سطح مکش یک پره لیفت ‌بالا در توربین فشارپایین با استفاده از تجزیه مدهای متعامد سره
چکیده فارسی مقاله موتورهای توربوفن به صورت گسترده در هواپیماهای امروزی به کار می‌روند. توربین‌های فشارپایین سنگین‌ترین جزء موتورهای توربوفن هستند و کاهش‌دادن وزن آنها در کاهش مصرف سوخت ویژه و بهبود راندمان کلی این موتورها بسیار تاثیرگذار است. یکی از راه‌های کاهش وزن، کاهش تعداد پره‌ها است که با افزایش بارگذاری روی هر پره همراه می‌شود و به این منظور می‌توان از ایرفویل‌های لیفت‌بالا در طراحی استفاده کرد. با توجه به بالابودن احتمال جدایش در این پره‌ها، شناسایی موقعیت و اندازه حباب جدایش برای تعیین مقدار افت انرژی جریان اهمیت فراوان دارد. در این پژوهش ردیف پره لیفت‌بالای T106D-EIZ به روش میانگین‌گیری رینولدز معادلات ناویر- استوکس ناپایا (URANS) با مدل آشفتگی تنش برشی (SST) و مدل گذار در دو عدد رینولدز 200,000 و 60,000 و عدد ماخ آیزنتروپیک خروجی 0/4 که بیانگر شرایط جریان در توربین فشارپایین است، به صورت دوبعدی شبیه‌سازی عددی شده است. نتایج نشان می‌دهند هنگامی که عدد رینولدز بزرگ باشد، روی سطح مکش حباب جدایش کوچک و محدود باقی می‌ماند و لایه برشی جداشده به سطح پره بازگشته و مقدار افت انرژی جریان کاهش می‌یابد. درحالی که در عدد رینولدز کم‌، حباب جدایش بزرگ شده و افت انرژی سیال افزایش می‌یابد. حباب جدایش به صورت مستقیم از خطوط همتراز فشار قابل تشخیص نیست اما بررسی میدان فشار به روش تجزیه مدهای متعامد سره، قابلیت شناسایی ساختارهای درون جریان شامل کشش گردابه، شروع جدایش و بازگشت جریان به سطح را به دست می‌دهد. هنگامی که اندازه حباب جدایش بزرگ است، ساختارهای گردابی بزرگی در سطح مکش تشکیل می‌شود. رهایی این گردابه‌های بزرگ باعث افزایش بیش از 50% مقدار افت پروفیل می‌شود.
کلیدواژه‌های فارسی مقاله توربین فشارپایین،پره لیفت‌بالا،حباب جدایش،لایه برشی جداشده،تجزیه مدهای متعامد سره،
عنوان انگلیسی Investigating the Separation Bubble Behavior on the Suction Side of a High-Lift Low-Pressure Turbine Blade Using Proper Orthogonal Decomposition
چکیده انگلیسی مقاله Turbofan engines are widely used in modern aircraft. Low-pressure turbines are the heaviest components of turbofan engines, and reduction of their weights is very effective in improving the specific fuel consumption and overall efficiency of these engines. One of the methods of decreasing the engine weight is to decrease the number of blades which is accompanied by an increase of the blade loading. For this purpose, high-lift airfoils can be used. As the occurrence of flow separation is very probable in high-lift blades, the recognition of the location and size of the separation bubble is important to assess the energy loss of flow. In this research, T106D-EIZ high-lift cascade is simulated by two-dimensional Unsteady Reynolds-Averaged Navier-Stokes (URANS) equations with Shear Stress Transport (SST) turbulence model and γ-Re_θ transition model in two Reynolds numbers 200,000 and 60,000 at a constant isentropic exit Mach number of 0.4, which represent a typical flow condition in low-pressure turbine. The results show that when Reynolds number is high, the separation bubble remains small on the suction side and the separated shear layer returns to the blade surface, and the energy loss of flow decreases. On the other hand, at a low Reynolds number, the separation bubble grows and energy loss increases. Separation bubble is not directly detectable in an evaluation of pressure distribution. However, proper orthogonal decomposition of the pressure field provides the capability to identify flow structures including vortex stretching, the onset of flow separation, and flow reattachment. When the separation bubble is long, large vortical structures are formed on the suction surface. Release of these large vortices can increase the profile loss by more than 50 percent.
کلیدواژه‌های انگلیسی مقاله توربین فشارپایین,پره لیفت‌بالا,حباب جدایش,لایه برشی جداشده,تجزیه مدهای متعامد سره
نویسندگان مقاله سیدمرتضی سجادمنش |
گروه تبدیل انرژی، دانشکده مهندسی مکانیک و انرژی، دانشگاه شهید بهشتی، تهران، ایران

محمد مجدم |
گروه تبدیل انرژی، دانشکده مهندسی مکانیک و انرژی، دانشگاه شهید بهشتی، تهران، ایران

آرمان محسنی |
گروه تبدیل انرژی، دانشکده مهندسی مکانیک و انرژی، دانشگاه شهید بهشتی، تهران، ایران

نشانی اینترنتی https://mme.modares.ac.ir/article_10782_238864d17ab59a8bd868242b2fb91a63.pdf
فایل مقاله فایلی برای مقاله ذخیره نشده است
کد مقاله (doi)
زبان مقاله منتشر شده fa
موضوعات مقاله منتشر شده
نوع مقاله منتشر شده
برگشت به: صفحه اول پایگاه   |   نسخه مرتبط   |   نشریه مرتبط   |   فهرست نشریات