مرکز منطقه ای اطلاع رساني علوم و فناوري - طراحي و تحليل عملكرد توربين بخار يك طبقه ضربه اي به عنوان محرك سيستم هاي مكانيكي

چكيده فارسي :

توربين‌هاي بخار يك طبقه نوع ضربه‌اي به عنوان محرك سيستم‌هاي مكانيكي همچون پمپ‌ها، فن‌ها، دمنده‌ها و كمپرسورها مورد استفاده قرار مي‌گيرند. توربين‌هاي ضربه‌اي، مي-توانند تغيير فشار و آنتالپي زيادي در يك طبقه ايجاد كنند ضمن آنكه تمام افت فشار در نازل‌ها صورت مي‌گيرد و هيچگونه تغيير فشاري در روتور وجود ندارد. گشتاور وارد شده به شفت در اين نوع توربين‌ها حاصل تغيير ممنتوم سيال در پره‌هاي متحرك در مسير دوران مي‌باشد. در اين مقاله روش طراحي آيروديناميكي توربين بخار يك طبقه نوع ضربه‌اي مورد بررسي قرار گرفته است. به اين منظور طراحي آيروديناميكي يك نوع توربين بخار ضربه‌اي كه به عنوان محرك يك پمپ سانتريفيوژ با سرعت دوراني 2900 دور بردقيقه و توان مصرفي 30 كيلووات مي‌باشد، مورد مطالعه قرار گرفته است. حداكثر توان توليدي توربين حدود 45 كيلووات و حداكثر سرعت دوراني آن 4500 دور بر دقيقه مي‌باشد. قطر روتور توربين 400 ميلي‌متر است. رفتار سيال در يك طبقه ضربه‌اي شامل نازل و روتور به صورت تئوري و با بررسي مثلث‌هاي سرعت مورد مطالعه قرار گرفته است و پس از طراحي آيروديناميكي، جريان سيال در توربين به كمك ديناميك سيالات محاسباتي شبيه‌سازي شده‌است. نتايج شبيه‌سازي به صورت منحني‌هاي عملكردي ارائه شده‌اند. نتايج تحليل‌هاي تئوري همخواني قابل قبولي با نتايج شبيه‌سازي عددي دارند.