بررسی انتخاب یک سیستم خنک سازی توربین گازی

بررسی انتخاب یک سیستم خنک سازی توربین گازی

دسته بندی	فنی و مهندسی
فرمت فایل	docx
حجم فایل	19301 کیلو بایت
تعداد صفحات فایل	225

دریافت فایل

فروشنده فایل

کد کاربری 4674

تمام فایل ها

بررسی انتخاب یک سیستم خنک سازی توربین گازی

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

A- منطقه مرجع, منطقه حلقوی مسیر گاز

A_g – سطح خارجی ایرفویل

- عدد شناوری

BR,M- نرخ وزش

C_P- حرارت ویژه در فشار ثابت

d-قطر هیدرولیکی

e- ارتفاع آشفته ساز

-عدد اکرت

g- شتاب جاذبه زمین

FP= پارامتر جریان برای هوای خنک سازی

G= پارامتر ناهمواری انتقال حرارت

Gr= - عدد گراشوف

h- ضریب انتقال حرارت

h_t- ضریب انتقال حرارت افزایش یافته با آشفته سازها

- نسبت شار اندازه حرکت

k- رسانایی حرارتی

-رسانایی حرارتی سیال

L-طول مرجع

m-نرخ جریان جرم

m_c- نرخ جریان خنک سازی

M= - نرخ دمش

Ma= V/a- عدد ماخ

rpm وN- سرعت روتور

NUL= hL/k_f- عدد نوسلت

Pr= -عدد پرانتل

PR= نسبت فشار کمپرسور

Ps=فشار استاتیک

P_t= فشار کل

P_tin-فشار کل ورودی

Q- نرخ انتقال حرارت- نرخ انتقال انرژی

- شار حرارتی

p- شیب بام آشفته ساز

r- وضعیت شعاعی

R- شعاع میانگین, شعاع محفظه احتراق (کمباستر), مقاومت, ثابت گاز

R_i-شعاع موضعی تیغه

R_T- شعاع نوک تیغه

R_h=شعاع توپی یا مرکز تیغه

Red= - عدد رینولدز براساس قطر هیدرولیکی d

ReL= - عدد رینولدز براساس L

Ro= b/U - عدد دورانی

Ros= 1/Ro- عدد Rossby

s-فاصله سطح نرمال شده

St- عدد استانتون

t- زمان

T_c- دمای هوای خنک سازی و نیز دمای تخلیه کمپرسور

Tf- دمای فیلم سطح

T_g- دمای گاز

T_gin- دمای گاز ورودی

T_m- دمای فلز و نیز دمای لایه مخلوط سازی

T_ref- دمای مرجع

T_st- دمای استاتیک موضعی

Tu- شدت جریان آشفتگی

- نوسان سرعت محوری محلی

u_in- سرعت گاز ورودی

U,V,W- مولفه های سرعت جریان خنک سازی یا جریان اصلی در جهات z, y, x

w- پهنا

- زوایه شیب جت فیلم

- زاویه بین فیلم جت و محورهای جریان اصلی

- نسبت حرارتی ویژه

- ضریت حجمی انبساط حرارتی, همواری سطح

- قابلیت انتشار حرارتی گردابی

- قابلیت انتشار اندازه حرکت گردابی

- تاثیر انتقال حرارت

- تاثیر خنک سازی

- بارزه حرارتی

- ویسکوزیته مطلق گاز

- چگالی

- حد تنش گسیختگی

- فرکانس دورانی

زیر نویس ها

aw- دیوار آدیاباتیک d- براساس قطر لبه هدایت کننده (سیلندر)

b- جسم o-کل

C- خنک کننده w-دیوار

- ویژگی جریان اصلی(جریان آزاد)tur-توربین

f- فیلم hc- آبشار داغ

بررسی انتخاب یک سیستم خنک سازی توربین گازیانتخاب یک سیستم خنک سازی توربین گازی