فهرست
انتخاب يك سيستم خنك سازي توربين گازي3
Boris Glezer3
چالش هاي خنك سازي براي دماهاي گاز در حال افزايش بطور پيوسته و نسبت فشار كمپرسور10
تكنيك هاي خنك سازي استفاده شده متداول16
تاثير خنك سازي20
مشكلات خنك سازي24
تركيب پوشش هاي حصار حرارتي و خنك سازي31
فرايند توسعه خنك سازي ايرفويل (لايه نازك هوا)33
تعريف پارامترهاي شباهت انتقال توره و حرارت اصلي36
كنش متقابل انتقال جرم - حرارت در لايه مرزي ايرفول37
نقش تشابه در رقابت تجربي حرارت ايرفويل توربين و انتقال جرم43
موضوعات انتقال حرارت گذرا و پايدار در بخش داغ موتور45
موضوعات مربوط: تغيير مكان هاي حرارتي چرخاندن به ثابت گذرا و كنترل فاصله آزاد نوك49
خنك سازي پروانه توربين58
كنش متقابل با كمبوستور59
انتقال حرارت تيغه66
خميدگي70
تاثيرات ناهمواري75
نسبت رمش85
انحناي سطح86
گراديان فشار87
آشفتگي جريان اصلي88
شيارهاي خنك سازي فيلم90
تجمع فيلم91
تاثير تزريق هواي خنك سازي فيلم روي انتقال حرارت سطح92
موضوعات خنك سازي ديواره نهايي93
خنك سازي تيغه توربين98
تاثيرات سه بعدي و دوراني روي انتقال حرارت تيغه100
تاثيرات سه بعدي102
برش عرضي دماي گاز پرتويي103
تاثيرات ناپيوستگي104
تكنيك هاي خنك سازي تيغه دروني106
گذرگاههاي دروني هموار108
تيغه هاي ميله اي117
تاثير جت124
خطاهاي آيروديناميكي اضافي125
جريان گردابي134
خنك سازي فيلم137
موضوعات خنك سازي سكو و راس140
بافر كردن مجموعه ديسك و روشهاي خنك سازي ديسك148
خنك سازي ساختار حمايت يا حفاظت پروانه و مكان سازي توربين153
خنك سازي تعريق161
خنك سازي نشتي163
همرفتي بخش پشتي افزوده167
پوشش دهي حصار حرارتي171
انتقال حرارت تجربي پيشرفته و معتبر سازي خنك سازي173
معيار هاي انتقال حرارت بيروني و تكنيك هاي معتبر سازي خنك سازي174
رنگ حساس به فشار176
ارزيابي نوسان غير مستقيم179
شرايط مرزي تجربي ديسك توربين193
پيرومتر درج شده درگاه بروسكوب197
رنگ هاي حرارتي دما بالا198
بررسي هاي چند نظامي در انتخاب سيستم خنك سازي توربين199
انتخاب يك سيستم خنك سازي توربين گازي
Boris Glezer
راه حل هاي توربين بهينه سازي شده, سان ديگو, كاليفرنيا, U.S.A
اين فصل عمدتاً روي موضوعات انتقال جرم و حرارت تمركز مي يابد چون آنها براي خنك سازي مولفه هاي دستگاه توربين بكار مي روند و انتظار مي رود كه خواننده با اصول مربوطه در اين رشته ها آشنايي داشته باشد. تعدادي از كتابهاي فوق العاده (1-7) در بررسي اين اصول توصيه مي شوند كه شامل Streeter، ديناميك ها يا متغيرهاي سيال Eckert و Drake، تجزيه و تحليل انتقال جرم و حرارت، Incropera و Dewitt، اصول انتقال حرارت و جرم, Rohsenow و Hartnett، كتاب دستي انتقال حرارت, Kays، انتقال جرم و حرارت همرفتي, Schliching، تئوري لايه مرزي، و Shapiro، ديناميك ها و ترموديناميك هاي جريان سيال تراكم پذير
وقتي يك منبع جامع اطلاعات موجود باشد. مولف اين فصل خواننده را به چنين منبعي ارجاع ميدهد؛ با اين وجود وقتي داده ها در صفحات يا مقالات گوناگون پخش شده باشند, مولف سعي مي كند كه اين داده ها را در اين فصل بطور خلاصه بيان نمايد.
a- سرعت صورت
b- بعد خطي در عدد دوراني
A-منطقه مرجع, منطقه حلقوي مسير گاز
Ag - سطح خارجي لايه نازك هوا
- عدد شناوري
BR,M- سرعت وزش
CP- حرارت ويژه در فشار ثابت
d-قطر هيدروليك
e- ارتفاع آشفته ساز
-عدد اكرت
g- شتاب گريز از مركز
FP= پارامتر جريان براي هواي خنك سازي
G= پارامتر ناهمواري انتقال حرارت
Gr= - عدد گراشوف
h- ضريب انتقال حرارت
ht- ضريب انتقال حرارت افزايش يافته با آشفته سازها
-نسبت شار اندازه حركت
k- رسانايي حرارتي
-رسانايي حرارتي سيال
L-طول مربع
m-سرعت جريان جرم
mc- سرعت جريان خنك سازي
M= - سرعت رمش
Ma= r/a- عدد mach
rpm وN- سرعت پروانه
NUL= hL/kf- عدد Nusselt
Pr= -عدد pradtl
PR= نسبت فشار كمپرسور
Ps=فشار استاتيك
Pt= فشار كل
Ptin-فشار كل ورودي
Q- سرعت انتقال حرارت-سرعت انتقال انرژي
شار حرارتي
P- شيب بام آشفته ساز
r- وضعيت شعاعي
R- شعاع ميانگين, شعاع احتراق ساز (كمبوستور), مقاومت, ثابت گاز
Ri-شعاع موضعي پره
Rt- شعاع نوكم پره
Rh=شعاع توپي يا سر لوله پره
Rel= - عدد رينولرز براساس قطر هيدروليك
ReL= - عدد رينولرز براساس L
Ro= wb/v- عدد دوراني
Ros= 1/Ro- عدد Rossby
S-فاصله سطح نرمال شده
St- عدد Stanton
t- زمان
Tc- دماي هواي خنك سازي و نيز دماي تخليه كمپرسور
Tf- دماي فيلم سطح
Tg- دماي گاز
Tgin- دماي گاز ورودي
Tm- دماي فلز, و نيز دماي لايه مخلوط سازي
Tref- دماي مرجع
Tst- دماي استاتيك موضعي
Tu- شدت جريان آشفتگي
- نوسان سرعت محوري محلي
uin- سرعت محوري گاز ورودي
u,r,w- جريان اصلي يا مولفه هاي سرعت محوري جريان خنك سازي در مسيرهاي z, y x
w- پهنا
- زوايه شيب جت فيلم
- زاويه بين جت فيلم و محورهاي جريان اصلي
- نسبت حرارتي ويژه
- ضريت جمعي ترسمه يا انبساط حرارتي, همواري سطح
- قابليت انتشار حرارتي گردابي
- قابليت انتشار اندازه حركت گردابي
- تاثير انتقال حرارت
- تاثير خنك سازي
n- بارزه حرارتي
- ويسكوزيته گاز مطلق
P- چگالي
- حد تنش گسيختگي
w- فركانس دوراني
زير نويس ها
aw- ديوار آدياباتيك
C- خنك كننده
d- براساس قطر لبه هدايت كننده (سيلندر)
f- فيلم
hc- آبشار گرم
o-كل
tuv-توربين
w-ديوار
- جريان اصلي
خنك سازي توربين بعنوان يك تكنولوژي كليدي براي توسعه موتورهاي توربين گازي
عملكرد يك موتور توربين گازي تا حد زيادي تحت تاثير دماي ورودي توربين مي باشد و افزايش عملكرد قابل توجه را مي توان با حداكثر دماي ورودي توربين مجاز بدست آورد. از يك نقطه نظر عملكردي احتراق با دماي ورودي توربين در حدود مي تواند يك ايده ال به شمار آيد چون هيچ كاري براي كمپرس كردن هواي مورد نياز براي رقيق كردن محصولات احتراقي به هدر نمي رود. بنابراين روند صنعتي جاري, دماي ورودي توربين را به دماي استوكيو سوخت بخصوص بردي موتورهاي نظامي, نزديكتر مي كند. با اين وجود دماهاي فلز مولفه مجاز نمي تواند از كند. براي كاركردن در دماهاي گازي بالاي اين حد, يك سيستم خنك سازي مولفه بسيار موثر مورد نياز است. پيشرفت در خنك سازي, يكي از ابزار اصلي براي رسيدن به دماهاي ورودي توربين بالاتر مي باشد و اين امر به عملكرد اصلاح شده و عمر بهبود يافته توربين منتهي مي شود. انتقال حرارت يك عامل طراحي مهم براي همه بخش هاي يك توربين گاز پيشرفته بخصوص در بخش هاي توربين و كمبوستور مي باشد. در بحث وضعيت طراحي خنك سازي مصنوعي بخش داغ، بايد به خاطر داشته باشيد كه طراح توربين مرتباً تحت فشارهاي شديد برنامه زمانبدي توسعه, قابليت پرداخت, دوام و انواع ديگر محدوديت هاي درون نظامي مي باشد و همه اينها قوياً انتخاب يك طرح خنك سازي را تحت تاثير قرار ميدهند.
برچسب:
نویسنده: جمشید رضایی