بررسی عددی تاثیر شیب بالادست جریان روی عملکرد خنک کاری لایه ای همراه با سوراخ خنک کاری استوانه ای و لایه گستر

در تحقیق حاضر، تاثیر شیب بالادست جریان اصلی بر میدان های جریان و دما در روش خنک کاری لایه ای از طریق یک ردیف سوراخ مجزای استوانه ای و سوراخ تزریق لایه گستر به صورت عددی مورد مطالعه قرار گرفته است. در این مطالعه، جریان به صورت سه بعدی، آشفته، تراکم ناپذیر و پایا در نظر گرفته شده است. شبیه سازی های عددی با استفاده از یک شبکه سازمان یافته غیریکنواخت و توسط مدل آشفتگی کی-اپسیلون رینولدز پایین انجام شده است. مسئله حاضر در زاویه تزریق 35 درجه و به ازای نسبت طول به قطر سوراخ 1/75 و نسبت چگالی 2 و همچنین برای نسبت دمش های 0/5، 1 ، 1/5 و 2 مورد تحلیل قرار گرفته است. نتایج نشان می دهد که در حالت سوراخ تزریق استوانه ای و لایه گستر در نسبت دمش های پایین (کمتر از 1) ، حضور شیب بالادست جریان مفید نخواهد بود. استفاده از سوراخ تزریق لایه گستر باعث ایجاد عملکرد خنک کاری لایه ای بهتری در همه نسبت دمش ها در مقایسه با سوراخ تزریق استوانه ای می شود. همچنین در هر دو حالت سوراخ تزریق لایه گستر و استوانه ای با افزایش نسبت دمش، وجود شیب بالادست باعث بهبود کارایی آدیاباتیک خنک کاری لایه ای می شود. و حالت بهینه برای شرایط مورد مطالعه در حالت صفحه تخت همراه با سوراخ تزریق لایه گستر برای نسبت دمش0/5 رخ می دهد.