بخشی از مقاله
-1 مقدمه
بوربواکسپندرها1 ماشینهای چرجشی مشابه بوربینهای بخار هستند. بوربین اناساطی را میتوان یک ماشین ددار مدرن اطالق نمود که انرژی فشار گاز د یا مریان بخار را به کار مکانیکی بادیل میکند. چنانچه کاهج دمای گاز یا بخار هدف اصلی باشد، کار مکانیکی که بدین صورت بولید گردد، بعنوان محصول مانای در نظر گرفته میشود. در داقع، اگر کاهج فشار سیال هدف اصلی باشد، بازیافب حرارت از گاز مناسط شده بعنوان محصول فرعی در نظر گرفته جواهدشد. بوربینهای اناساطی، این کار را با بازیافب انرژی از گاز سرد - نوع کرایوژنیک - 2 د یا از گازهای داغ با درمه حراربیای باالی 1000 سانتی گراد انجام میدهند.[1]
در سال 1976 داالس3 د همکارانج از یک آنالیز یکبعدی به همراه مدل های بجربی افب استفاده کردند با ابعاد اصلی ردبور را بدسب آدرند.[3] مقالعات بر ردی ردش آنالیز طراحی یکبعدی بوسط افراد دیگری از ممله ددن کیو4 د همکارانج[4]، دیتفیلد5 د باینس[5]6 د ایااید[6]7 نیز ارائه شدهاند. اسپنس8 د همکارانج در سال 1997 به صورت آزمایشگاهی، افبهای برجورد را در یک ردبور بوربین مریان شعاعی بررسی کردند.[ 7]
در سال 2005، باینس ردش یکپارچهای را برای طراحی بوربینهای شعاعی ارائه کرد.[8] ردشی که دی ارائه نمود بدین صورت بود که طراح در ابتدا مقادیر ضریب بارگذاری طاقه د ضریب مریان را در یک بازه مقلوب انتخاب میکند، با انتخابیای پی در پی این پارامترها، نققه طراحی برای حالب بیترین راندمان بدسب میآید. اد برای طراحی از ردشهای دینامیک سیاالت محاساابی نیز استفاده کرد . دی عقیده داشب که با استفاده از این بحلیل، حتی با شاکه محاساابی ضعیف، میبوان دیژگیهای مریان دردن ردبور را پیج بینی کرد.
زنگنه در سال 1991 از ردشی معکوس برای طراحی پردانه استفاده کرد.[9] بدین صورت که با بعیین نوع بوزیع پارامتر مولفه مانای سرعب متوسط در طول پردانه بوسط نرم افزار های بحلیل مریان د با حل معادالت سهبعدی مریان براکم پذیر ماددن صوت، شکل سهبعدی پره بدسب میآید. کرادرد9 د همکاران[11]، در سال 2004 یک ردش طراحی مستقیم برای بوربینهای مریان شعاعی ارائه کردند که از یک قسمب طراحی یکبعدی بشکیل شده د در آن به منظور بیینهسازی از الگوریتم ژنتیک استفاده میشود. در کار انجام شده، هندسه سهبعدی پردانه با استفاده از طراحی یکبعدی بدسب میآید.
پس از حل معادالت مریان دردن پردانه، بغییرات الزم در هندسه ایجاد میشود د معادالت مریان ددباره حل میشوند. این حلقه بکرار شده با رژیم مریان مناسب دردن پردانه برقرار شود. همچنین، نتایج حل یکبعدی به یک حلگر سهبعدی معادالت نادیر استوکس براکم پذیر لزج در گذرگاه چرجان فرستاده میشود د بوسط آن مریان در پردانه بحلیل میشود. در سال 2013، مستوفی زاده د همکاران از ردش طراحی مستقیم برای طراحی پردانه استفاده کردند د سعی کردهاند، محدددیبها د معایب طراحی مستقیم برطرف شود.
-2 فرآیند طراحی
در این پژدهج، با استفاده از شرایط مزری زیر، پردفیل پره بدسب میآید. این نتایج از طراحی یکبعدی صورت گرفته با استفاده از ردش آنگیر[12]10 بدسب آمدهاسب. در شکل1 د شکل2 به بربیب دستگاه مختصات طراحی د مسیر حرکب مریان در پردانه محوریBشعاعی آدرده شدهاسب. مسیر اصلی مریان همانقور که در شکل نشان داده شدهاسب در راستای s میباشد.
1-2 فرضیات طراحی
به منظور طراحی پردفیل پره، از ردش هیزلگردبر1 برای محاساه جقوط مریان استفاده گردیدهاسب. این ردش بر پایه ی برجی از فرضیات میباشد که در ادامه آدرده شدهاسب.[12 ] - 1 شتاب ثابب سرعب نسای انحنای پرههای پردانه شعاعی به گونه ای اسب که همواره سرعب نسای دارای شتاب ثابب میباشد. در رابقهی زیر τ اشاره به مختصات زمانی د t فاصله در طول جط مریان میانی میباشد.
