تاثير عدد پرانتل بر جريان و انتقال حرارت در جت برخوردي

تغييرات در خواص فيزيكي سيال باعث مي شود كه كاربرد مدل هاي مختلف جريان آشفته مورد بحث قرار گيرد. در گذشته تحقيقات بيانگر اين نكته بود كه عدد پرانتل آشفته بصورت ثابت در كل يك جريان و برابر 1 و يا نزديك آن است. اما تحقيقات اخير نشان مي دهد كه عدد پرانتل آشفته احتمالا تابعي از متغيرهاي حرارتي مايع و همچنين خواص فيزيكي آن است. لازم به ذكر است كه تغيير خواص فيزيكي سيال نيز قابل توجه است. از طرفي امروزه توربين هاي گازي نقش مهمي در صنعت ايفا مي كنند، بنابراين بالا بردن راندمان اين توربين ها اهميت ويژه اي پيدا مي كند. يكي از راه هاي افزايش راندمان توربين گاز، افزايش دماي گاز در داخل محفظه ي احتراق است. اين افزايش دما باعث افزايش دماي ورودي توربين مي شود و در پي آن با توجه به اينكه پره هاي توربين توانايي تحمل دماي بالا را ندارند، از روش هاي خنك كاري پره هاي توربين استفاده مي شود. تا از اين طريق طول عمر پره هاي توربين افزايش يابد. در تحقيق حاضر سعي شده تا با بررسي تحقيقات گذشته در زمينه تاثير عدد پرانتل آشفته بر جريان و انتقال حرارت در جت برخوردي گام مثبتي در زمينه افزايش طول عمر پره هاي توربين برداشته شود. بررسي ها نشان داد اين نكته كه عدد پرانتل آشفته در كل يك جريان بصورت ثابت و برابر 1 و يا نزديك آن است، رد مي شود. با بررسي اعداد مختلف پرانتل آشفته و تاثير آن بر توزيع ناسلت محلي، مشخص شد كه افزايش عدد پرانتل آشفته باعث بهبود كيفيت و دقت نتايج حاصل از ناسلت محلي مي شود. همچنين با مقايسه ي نتايج بدست آمده از روش صريح مرتبه دو و مدل پخش گردابه اي ساده، مقدار 0.7 بعنوان جايگزين مقدار رايج پيش فرض عدد پراتل آشفتگي (يعني 0.85) پيشنهاد مي شود. زيرا با اعمال عدد پرانتل آشفتگي برابر 0.7، پيش بيني مناسبي از توزيع دما در خنك كاري لايه اي در هندسه ي مورد بررسي مشاهده شد.