فرمت فایل wordبوده و قابلیت ویرایش دارد
تعداد صفحه:350
مقدمه....................................................................................................................................................1
خنک سازی توربین بعنوان یک تکنولوژی کلیدی برای بهینه سازی موتورهای توربین گازی....................................................................................................................................................7
چالش های خنک سازی برای دماهای پیوسته درحال افزایش گاز ونسبت فشارکمپرسور........................8
تکنیک های خنک سازی استفاده شده متداول.....................................................................................14
تاثیر خنک سازی.................................................................................................................................18
مشکلات خنک سازی..........................................................................................................................22
ترکیب پوشش های حصار حرارتی و خنک سازی..................................................................................30
فرایند بهبود خنک سازی ایرفویل........................................................................................................32
تعریف پارامترهای شباهت انتقال جرم و حرارت اصلی...........................................................................35
کنش متقابل انتقال جرم – حرارت در لایه مرزی ایرفویل.......................................................................36
نقش تشابه در رقابت تجربی حرارت ایرفویل توربین و انتقال جرم.........................................................42
موضوعات انتقال حرارت گذرا و پایدار در بخش داغ موتور.....................................................................44
دمای فلز و تاثیر آن روی عمر اجزای توربین.......................................................................................46
موضوعات مربوط به تغییرمکان های دمایی گذرای روتوربه استاتوروکنترل فاصله نوک آزاد..................48
خنک سازی نازل توربین......................................................................................................................56
تقابل با محفظه احتراق........................................................................................................................58
انتقال حرارت پره..............................................................................................................................65
-خمیدگی......................................................................................................................................69
-تاثیرات ناهمواری..........................................................................................................................74
-اغتشاش.....................................................................................................................................................76
خنک سازی فیلم پره..........................................................................................................................76
-نسبت دمش.................................................................................................................................86
-انحنای سطح................................................................................................................................87
-گرادیان فشار...............................................................................................................................88
-آشفتگی جریان اصلی...................................................................................................................89
-شیارهای خنک سازی فیلم...........................................................................................................91
-تجمع فیلم.................................................................................................................................92
-تاثیر تزریق هوای خنک سازی فیلم روی انتقال حرارت سطح......................................................94
موضوعات خنک سازی دیواره نهایی....................................................................................................95
خنک سازی تیغه توربین...................................................................................................................100
تاثیرات سه بعدی ودورانی روی انتقال حرارت تیغه.............................................................................102
-نیروهای دورانی.........................................................................................................................102
-تاثیرات سه بعدی......................................................................................................................105
پروفایل دمای گاز شعاعی................................................................................................................106
تاثیرات ناپیوستگی...........................................................................................................................107
تکنیک های خنک سازی درونی تیغه................................................................................................109
-گذرگاههای درونی هموار............................................................................................................111
- تیرک ها/فین ها (نوارهای زاویه دار یا طولی)..............................................................................113
-پین فین ها..............................................................................................................................121
-تاثیر جت ................................................................................................................................................128
-جریان گردابی...........................................................................................................................138
-خنک سازی فیلم.......................................................................................................................141
موضوعات خنک سازی سکو و راس ...................................................................................................144
خنک سازی ساختارهای روتور و استاتور............................................................................................148
-منبع خنک سازی و سیستم های هوای ثانویه .............................................................................148
بافر کردن مجموعه دیسک و روشهای خنک سازی دیسک.................................................................153
خنک سازی ساختارحفاظتی نازل و جایگاه توربین...........................................................................158
خنک سازی محفظه احتراق..............................................................................................................161
-تاثیر تحول طراحی محفظه احتراق روی تکنیک های خنک سازی..............................................161
خنک سازی تعریق..........................................................................................................................167
خنک سازی نشتی...........................................................................................................................169
همرفتی بخش پشتی افزوده.............................................................................................................173
پوشش دهی حصار حرارتی...............................................................................................................177
انتقال حرارت تجربی پیشرفته و معتبر سازی خنک سازی..................................................................179
ارزیابی انتقال حرارت بیرونی و تکنیک های معتبر سازی خنک سازی...............................................180
-رنگ حساس به فشار.................................................................................................................182
-ارزیابی غیر مستقیم آشفتگی....................................................................................................185
ارزیابی های انتقال حرارت و جریان داخلی.........................................................................................188
شبیه سازی انتقال حرارت مزدوج و معتبر سازی در یک آبشار داغ......................................................194
-معتبر سازی تاثیر خنک سازی تیغه در آبشار داغ........................................................................194
شرایط مرزی تجربی دیسک توربین...................................................................................................200
تائید خنک سازی در یک آزمون موتور..............................................................................................204
-ابزار بندی متعارف......................................................................................................................204
-پیرومتر درج شده درگاه بروسکوب............................................................................................205
-رنگ های حرارتی دما بالا...........................................................................................................206
بررسی های چند نظامی در انتخاب سیستم خنک سازی توربین........................................................207
مقدمه
این فصل عمدتاً روی موضوعات انتقال جرم و حرارت تمرکز می یابد چون آنها برای خنک سازی اجزا ی دستگاه توربین بکار می روند و انتظار می رود که خواننده با اصول مربوطه در این رشته ها آشنایی داشته باشد. تعدادی از کتابهای فوق العاده (1-7) در بررسی این اصول توصیه می شوند که شامل Streeter، دینامیک ها یا متغیرهای سیال Eckert و Drake، تجزیه و تحلیل انتقال جرم و حرارت، Incropera و Dewitt، اصول انتقال حرارت و جرم, Rohsenow و Hartnett، کتاب دستی انتقال حرارت, Kays، انتقال جرم و حرارت همرفتی, Schliching، تئوری لایه مرزی، و Shapiro، دینامیک ها و ترمودینامیک های جریان سیال تراکم پذیر.
وقتی یک منبع جامع اطلاعات موجود باشد. مولف این فصل خواننده را به چنین منبعی ارجاع میدهد. با این وجود وقتی داده ها در صفحات یا مقالات گوناگون پخش شده باشند, مولف سعی می کند که این داده ها را در این فصل بطور خلاصه بیان نماید.
فهرست اسامی نمادها
a- سرعت صورت
b- بعد خطی در عدد دورانی
- منطقه مرجع, منطقه حلقوی مسیر گاز - عدد شناوریCP- حرارت ویژه در فشار ثابتe- ارتفاع آشفته ساز g- شتاب جاذبه زمینG= پارامتر ناهمواری انتقال حرارتh- ضریب انتقال حرارت - نسبت شار اندازه حرکت -رسانایی حرارتی سیالm-نرخ جریان جرمM= - نرخ دمشrpm وN- سرعت روتور Pr= -عدد پرانتلPs=فشار استاتیکPtin-فشار کل ورودی- شار حرارتی r- وضعیت شعاعی Ri-شعاع موضعی تیغه Rh=شعاع توپی یا مرکز تیغهReL= - عدد رینولدز براساس L Ros= 1/Ro- عدد Rossby St- عدد استانتون Tc- دمای هوای خنک سازی و نیز دمای تخلیه کمپرسورTg- دمای گاز Tm- دمای فلز و نیز دمای لایه مخلوط سازیTst- دمای استاتیک موضعی - نوسان سرعت محوری محلی U,V,W- مولفه های سرعت جریان خنک سازی یا جریان اصلی در جهات z, y, x - زوایه شیب جت فیلم - نسبت حرارتی ویژه - قابلیت انتشار حرارتی گردابی- تاثیر انتقال حرارت - بارزه حرارتی - چگالی - فرکانس دورانیaw- دیوار آدیاباتیک d- براساس قطر لبه هدایت کننده (سیلندر) C- خنک کننده w-دیوار f- فیلم hc- آبشار داغ
- خنک سازی توربین بعنوان یک تکنولوژی کلیدی برای بهینه سازی موتورهای توربین گازی
- - ویژگی جریان اصلی(جریان آزاد)tur-توربین
- b- جسم o-کل
- زیر نویس ها
- - حد تنش گسیختگی
- - ویسکوزیته مطلق گاز
- - تاثیر خنک سازی
- - قابلیت انتشار اندازه حرکت گردابی
- - ضریت حجمی انبساط حرارتی, همواری سطح
- - زاویه بین فیلم جت و محورهای جریان اصلی
- w- پهنا
- uin- سرعت گاز ورودی
- Tu- شدت جریان آشفتگی
- Tref- دمای مرجع
- Tgin- دمای گاز ورودی
- Tf- دمای فیلم سطح
- t- زمان
- s-فاصله سطح نرمال شده
- Ro= b/U - عدد دورانی
- Red= - عدد رینولدز براساس قطر هیدرولیکی d
- RT- شعاع نوک تیغه
- R- شعاع میانگین, شعاع محفظه احتراق (کمباستر), مقاومت, ثابت گاز
- p- شیب بام آشفته ساز
- Q- نرخ انتقال حرارت- نرخ انتقال انرژی
- Pt= فشار کل
- PR= نسبت فشار کمپرسور
- NUL= hL/kf- عدد نوسلت
- Ma= V/a- عدد ماخ
- mc- نرخ جریان خنک سازی
- L-طول مرجع
- k- رسانایی حرارتی
- ht- ضریب انتقال حرارت افزایش یافته با آشفته سازها
- Gr= - عدد گراشوف
- FP= پارامتر جریان برای هوای خنک سازی
- -عدد اکرت
- d-قطر هیدرولیکی
- BR,M- نرخ وزش
- Ag – سطح خارجی ایرفویل
عملکرد یک موتور توربین گازی تا حد زیادی تحت تاثیر دمای ورودی توربین می باشد و افزایش عملکرد قابل توجهی را می توان با حداکثر دمای ورودی مجاز توربین بدست آورد. از نقطه نظر عملکردی، احتراق با دمای ورودی توربین در حدود می تواند یک ایده ال به شمار آید چون هیچ کاری برای کمپرس کردن هوای مورد نیاز برای رقیق کردن محصولات احتراقی به هدر نمی رود. بنابراین روند صنعتی جاری, دمای ورودی توربین را به دمای استوکیومتری سوخت بخصوص برای موتورهای نظامی, نزدیکتر می کند. با این وجود دمای مجاز اجزای فلزی نمی تواند از تخطی کند. برای کارکردن در
پایان نامه ی انتخاب یک سیستم خنک سازی توربین گازی
