турбины. англ. Взаимодействие частиц с лопастями. Вероятность в газотурбинных двигателях
 Скачать 0.89 Mb.
|
|
Рис. 9 Сравнение числа Маха на поверхности между числами результаты текущего исследования в середине пролета, экспериментальные данные из испытания точки сплошной лопасти установки HPT и GE-E 3 намерение проектирования, как описано в работе. [20  Рис. 10 Контуры Маха для среднего пролета при Re th = 176480 4.4. Рассеянная фаза. Дисперсная фаза в симуляциях был смоделирован с использованием многофазной модели Лагранжа в STARCCM +. Максимальная масса загрузки ≃10 -10 достаточно мала, чтобы Обмен импульсом с жидкостью можно считать односторонним (см. раздел 2.4 ). Как только поле потока было решено, частицы были вводится во входное отверстие домена с равномерным интервалом. Частицы постоянный диаметр и плотность вводились со скоростью один на один от 2001 года дискретные, одинаково расположенные места вдоль входа граница. Затем они были отслежены через домен, пока они либо повлияло на NGV, либо вышло из домена. Каждая частица была впрыскивается из покоя, как в том же направлении, так и в тепловом равновесии с непрерывной фазой. Траектории частиц были тогда рассчитывается путем продвижения частиц через домен в течение серия временных шагов. Размер этого шага регулируется динамически по коду в соответствии с максимальным и минимальным курантом числа для данной сетки и скорости потока. Дополнительные ограничения размещаются на размер шага частицы по максимумам и минимумы времени релаксации импульса и вихревого взаимодействия для модели сопротивления частиц и турбулентной дисперсии. Траектория частицы рассчитывается путем суммирования сил на частицу, возникающая из ее положения в решенной непрерывной фазе и его скорость относительно жидкости-носителя, и вычисление результатов ускорение танта, из которого можно найти изменение скорости. Новая скорость частиц и положение рассчитываются, и процесс продолжается до тех пор, пока частица не столкнется с лопастью или не уйдет домен через розетку. Если частица проходит через север периодическая граница, его положение сообщается с южной одическая граница и наоборот. Сила сопротивления является наиболее доминирующей в переносе частиц. d p > 1 мкм в этом контексте (см. раздел 2.4). Турбулентная дисперсия доминантный транспортный механизм для субмикронных частиц. Оба эти силы были включены в анализ наряду с верный градиент силы, учитывая ненулевой градиент давления в жесткая фаза. Дополнительные силы, такие как термофорез и гравитация пренебрегли, поскольку они доминируют для частиц с диаметрами меньше чем 0,1 мкм [ 22 ] и больше 25 мкм, что не имеет значения в текущем контексте. Эффекты виртуальной массовой силы были пренебречь из-за большого соотношения между рассеянным и непрерывным Плотность фазовой фазы. Турбулентная дисперсия частиц из-за локальных колебаний скорости в пограничном слое моделировался с использованием стохастического дискретного модель случайного блуждания. Предполагаются уровни изотропной турбулентности по всей области, и мгновенная скорость частиц рассчитывается по сумме локальной усредненной по Рейнольдсу скорости и вызванные турбулентностью колебания. Из-за случайного характера турбулентных колебаний скорости, инжектируются две одинаковые частицы в одном и том же месте могут следовать разные пути. Поэтому увеличенное количество частиц необходимо вводить и отслеживать от каждой точки инъекции, чтобы результаты были статистически значимыми FUL. Чтобы обслужить это, 25 идентичных частиц выпущены от каждого точка инжекции и используется для вычисления средней лагранжевой траектории. 4.5 Вероятность взаимодействия. Для записи вероятности взаимодействия bility или аналогично эффективности захвата NGV, условие был поставлен на вычисление траектории частицы, чтобы прекратить, если положение частицы совпадало с поверхностью лопасти. Эти эффективно захвачен NGV. Частицы, которые не перехватывают лопасти покидают домен. Частицы не могут подпрыгивать от поверхностей лопастей, что может привести к недооценке особенно на поверхности всасывания, которая в противном случае экранирована от воздействия пыли. Тем не менее, так как результат взаимодействия так сильно зависит от свойств частиц и воздействия удара. Поэтому было бы бесполезно включать отказов без включения точная модель отскока для всех ожидаемых частиц и их состояний. Такие модели все еще находятся в разработке, хотя Сингх и Тафти [ 23 ] разработали и продемонстрировали хорошее согласие на основе вязкости модели прилипания для некристаллических материалов, таких как угольная зола. В настоящей работе следует помнить, что цель вероятность действия состоит в том, чтобы более точно предсказать исходный Достигнув лопатки, вы поймете, как она меняется от состав материала, поступающего на сцену. 4.6 Захват Эффективности. судьба Захвата каждой частицы введенный в домен будет функцией начальной координаты y частицы и время ее реакции на скорость относительно течь. Поскольку время отклика потока является лишь характеристикой из объемного потока, если каждая введенная частица имеет одинаковое время отклика, каждая частица также будет иметь одно и то же обобщенное число Стокса. Тем не менее, мы знаем, что некоторые из этих частиц не будут взаимодействовать с NGV; две частицы одного числа Стокса или две частицы одной и той же позиции впрыска, но может иметь разное число Стокса совершенно разные судьбы, как показано на рис. 3, Таким образом, для данного Число Стокса, то ПГТ имеет захват эффективность  пвы где пзахват это число частиц, которые вступают в контакт с NGV, а n введено - количество частиц, впрыснутых в домен. Другие авторы приняли такое же определение, например, Refs. [ 23 , 21 ]. Эффективность захвата является свойством NGV и зависит от числа Стокса. Следовательно, генерируя диапазон чисел Стокса, мы можем исследовать эффективность захвата для диапазона свойств частиц и текучести. |