خنک سازی سطح ایرفویل توسط ورودی های جانبی هوا، شبیه سازی با انسیس فلوئنت

توضیحات

شرح پروژه خنک سازی سطح ایرفویل توسط ورودی های جانبی هوا

در این پروژه به شبیه سازی خنک سازی سطح ایرفویل توسط ورودی های جانبی هوا، با استفاده از نرم افزار انسیس فلوئنت (ANSYS Fluent) پرداخته ایم. در زمینه موتورهای جت، خنک سازی سطح ایرفویل ها به یکی از مهم ترین مسائل در مهندسی مکانیک و هوافضا، تبدیل شده است.

مدل حاضر با استفاده از نرم افزار ANSYS Design Modeler به صورت سه بعدی طراحی شده است. مش بندی این مدل  توسط نرم افزار Ansys Meshing تولید شده است. تعداد کل سلول 582263 است.

روش های استفاده شده

هوای گرم شده به ترتیب با سرعت و دمای 15 متر بر ثانیه در جهت X و 600 کلوین وارد حوزه محاسباتی می شود. دو ورودی جانبی هوا وظیفه خنک سازی سطح تیغه یا ایرفویل را بر عهده دارند. هوا نیز از طریق این ورودی های خنک کننده با سرعت و دمای 6.59 متر بر ثانیه و 300 کلوین وارد می شود. مدل استاندارد k-epsilon برای حل معادلات جریان آشفته مورد استفاده قرار گرفه است و معادله انرژی برای محاسبه توزیع دما در دامنه محاسباتی فعال شده است.

نتایج شبیه سازی خنک سازی سطح ایرفویل

در پایان فرآیند حل، کانتور های دوبعدی مربوط به فشار، سرعت و دما را بدست اوردیم. به عنوان مثال، کاهش دما در نزدیکی سطح ایرفویل به دلیل تزریق جریان هوای سرد مشهود است. همچنین در کانتور دما و تغییرات دمای تیغه از نظر نمودار موقعیت تیغه مشاهده می شود که ورودی های جانبی به طور موثر کار خود را انجام داده و دمای سطح تیغه را کاهش داده اند، زیرا جریان آزاد دارای دمای 600 کلوین است و دمای نهایی تیغه کمتر از 520 کلوین است.