بررسی رفتار حباب جدایش روی سطح مکش یک پره لیفت بالا در توربین فشارپایین با استفاده از تجزیه مدهای متعامد سره

موتورهای توربوفن به صورت گسترده در هواپیماهای امروزی به کار می روند. توربین های فشارپایین سنگین ترین جزء موتورهای توربوفن هستند و کاهش دادن وزن آنها در کاهش مصرف سوخت ویژه و بهبود راندمان کلی این موتورها بسیار تاثیرگذار است. یکی از راه های کاهش وزن، کاهش تعداد پره ها است که با افزایش بارگذاری روی هر پره همراه می شود و به این منظور می توان از ایرفویل های لیفت بالا در طراحی استفاده کرد. با توجه به بالابودن احتمال جدایش در این پره ها، شناسایی موقعیت و اندازه حباب جدایش برای تعیین مقدار افت انرژی جریان اهمیت فراوان دارد. در این پژوهش ردیف پره لیفت بالای T106D-EIZ به روش میانگین گیری رینولدز معادلات ناویر- استوکس ناپایا (URANS) با مدل آشفتگی تنش برشی (SST) و مدل گذار  در دو عدد رینولدز 200,000 و 60,000 و عدد ماخ آیزنتروپیک خروجی 0/4 که بیانگر شرایط جریان در توربین فشارپایین است، به صورت دوبعدی شبیه سازی عددی شده است. نتایج نشان می دهند هنگامی که عدد رینولدز بزرگ باشد، روی سطح مکش حباب جدایش کوچک و محدود باقی می ماند و لایه برشی جداشده به سطح پره بازگشته و مقدار افت انرژی جریان کاهش می یابد. درحالی که در عدد رینولدز کم ، حباب جدایش بزرگ شده و افت انرژی سیال افزایش می یابد. حباب جدایش به صورت مستقیم از خطوط همتراز فشار قابل تشخیص نیست اما بررسی میدان فشار به روش تجزیه مدهای متعامد سره، قابلیت شناسایی ساختارهای درون جریان شامل کشش گردابه، شروع جدایش و بازگشت جریان به سطح را به دست می دهد. هنگامی که اندازه حباب جدایش بزرگ است، ساختارهای گردابی بزرگی در سطح مکش تشکیل می شود. رهایی این گردابه های بزرگ باعث افزایش بیش از 50% مقدار افت پروفیل می شود.