طراحی و تحلیل محفظه حلزونی سه بعدی بدون پره مربوط به توربین جریان شعاعی

در این مقاله، ابتدا کد کامپیوتری برای طراحی یک بعدی محفظه حلزونی بدون پره مربوط به توربین جریان شعاعی توسعه داده می شود. مبنای روش طراحی، مقدار عدد ماخ مطلق و جهت جریان ورودی به روتور است. در این روش، حل معادلات یک بعدی جریان سیال تراکم پذیر با در نظر گرفتن تلفات جریان صورت می پذیرد. برای مدلسازی جریان چرخشی سیال درون حلزونی بدون پره از معادلات جریان گردابه آزاد استفاده شده است به طوری که روابط تجربی مربوط به تلفات مومنتم زاویه ای، تلفات انرژی و انحراف جریان چرخشی نیز در معادلات لحاظ شده اند. در مرحله بعد، حلزونی با استفاده از کد کامپیوتری تولید می شود. سپس، هندسه حلزونی طراحی شده بصورت سه بعدی مدل شده و پس از شبکه بندی، جریان داخل آن به صورت سه بعدی، تراکم پذیر و لزج، تحلیل عددی می شود. در انتها، نتایج حاصل از حل عددی جریان با مقادیر اولیه طراحی مقایسه می گردد. این مقایسه صحت عملکرد روش طراحی یک بعدی را تایید می کند.