| Περίληψη: | Όπως προκύπτει από την θερμοδυναμική ανάλυση του κύκλου Brayton, η αύξηση της θερμοκρασίας εισόδου των καυσαερίων στον στρόβιλο είναι ένα από τα πιο ισχυρά μέσα για την επίτευξη υψηλότερης απόδοσης στους αεριοστρόβιλους. Παρόλα αυτά, η αύξηση της θερμοκρασίας εισόδου, μπορεί να αποδειχθεί επιζήμια για την ακεραιότητα των εξαρτημάτων του στροβίλου, και κυρίως των πτερυγίων και του δαπέδου στο οποίο είναι αυτά προσκολλημένα, καθώς σε πολλές περιπτώσεις ξεπερνά το σημείο τήξης των μετάλλων κατασκευής τους. Εξαιτίας αυτού, η έρευνα και ανάπτυξη μεθόδων ψύξης, αποτελεί πολύ σημαντική παράμετρο κατά το στάδιο σχεδιασμού των αεριοστρόβιλων.
Μια περιοχή του στροβίλου που χρήζει ιδιαίτερης προσοχής, είναι αυτή του πτερυγικού διακένου η οποία και υποβάλλεται σε αυξημένους ρυθμούς μετάδοσης θερμότητας. Η περιοχή αυτή κυριαρχείται από την παρουσία ισχυρών τρισδιάστατων δευτερογενών ροών οι οποίες προκαλούν αύξηση των τοπικών ρυθμών μετάδοσης θερμότητας στην περιοχή της τάξης του 350%. Για αυτό τον λόγο, προκειμένου να εξαχθούν συμπεράσματα για την μετάδοση θερμότητας στο διάκενο, είναι αναγκαία η μελέτη του πεδίου ροής στην περιοχή και των φαινομένων που εμφανίζονται αναφορικά με την ανάπτυξη δευτερογενών ροών.
Η βιβλιογραφία που ασχολείται με την μελέτη των χαρακτηριστικών του ροϊκού πεδίου στο πτερυγικό διάκενο στροβίλου, αν και εκτεταμένη, περιορίζεται κυρίως σε διατάξεις καμπύλων πτερυγίων. Σε τέτοιες διατάξεις, τα χαρακτηριστικά του τρισδιάστατου πεδίου ροής στο διάκενο διαμορφώνονται τόσο από την επίδραση της πεταλοειδούς δίνης που αναπτύσσεται στο χείλος προσβολής των πτερυγίων, όσο και από την επίδραση της δίνης διακένου που αναπτύσσεται εξαιτίας της κυρτότητας των πτερυγίων και ως εκ τούτου και του κυρτού διάκενου. Οι διατάξεις καμπύλων πτερυγίων, αν και προσομοιώνουν με μεγαλύτερη ακρίβεια έναν πραγματικό στρόβιλο εμφανίζουν αυξημένη πολυπλοκότητα. Το ευθυτενές σώμα εμπόδιο, και κατ΄επέκταση το ευθυτενές διάκενο, της παρούσας πειραματικής διάταξης το οποίο χρησιμοποιήθηκε για να εξετάσει την ανάπτυξη και την κατάντη του χείλους προσβολής διάδοση της πεταλοειδούς δίνης, απουσία της δίνης διακένου αποτελεί μια αρκετά πιο απλοποιημένη εναλλακτική.
Στόχος της παρούσας εργασίας, είναι η μελέτη της επίδρασης του σώματος εμποδίου στο πεδίο ροής και η αντίστοιχη θερμική φόρτιση στο πτερυγικό διάκενο ευθύγραμμου αγωγού. Για τον σκοπό αυτό, διενεργήθηκαν αεροδυναμικές και θερμικές μετρήσεις στην πειραματική αεροσήραγγα του εργαστηρίου θερμοκινητήρων.
|
|---|
