مشکل تشکیل قطرات آب روی پره توربین‌های بخار در نیروگاه‌های برق حل شد
به گزارش خبرنگار خبرگزاری علم و فناوری آنا، سیدعلی حسینی دانش‌آموخته رشته مهندسی مکانیک دانشگاه آزاد اسلامی واحد بوشهر رساله دکتری خود با عنوان «بررسی عددی تأثیرات ایجاد شیار تخلیه در سطوح پره توربین بخار جهت کاهش رطوبت تولیدی جریان چگالشی» را تشریح کرد.
سیدعلی حسینی به خبرنگار خبرگزاری علم و فناوری آنا گفت: امروزه بخش عظیمی از انرژی جهان توسط توربین‌های بخار تأمین می‌شود و افزایش راندمان و بهبود عملکرد توربین بخار از اهمیت ویژه‌ای برخوردار است.
وی توضیح داد: وجود فاز مایع در طبقات کم فشار توربین بخار می‌تواند باعث اتلاف انرژی، مشکلات مربوط به سایش و خوردگی پره و کاهش قابلیت کاردهی سیکل بخار شود که با توجه به قیمت بالای توربین‌های بخار، هزینه زیادی دارد.
دانش‌آموخته مهندسی مکانیک دانشگاه آزاد ادامه داد: از طرفی طراحی مناسب توربین بخار یکی از نگرانی‌های اصلی طراحان است؛ بنابراین، یکی از موارد ضروری، شناسایی جریان بخار مرطوب و تلاش برای کاهش تلافات چگالشی در پره توربین به شمار می رود.
حسینی با بیان اینکه برای کاهش کسر مایع تولیدی در پره توربین بخار، می‌توان از تکنیک شیار تخلیه استفاده کرد، گفت: ایجاد شیار تخلیه در مکان مناسب فاز مایع تولیدی را کمتر می‌کند و باعث کاهش رشد قطرات ثانویه در پره توربین می‌شود.
وی با اعلام اینکه نوآوری این پژوهش(رساله دکتری)، استفاده از شیار تخلیه برای مکش بخار مافوق سرد و فاز مایع تولیدی در پره توربین است، افزود: سپس با بهینه‌سازی شیار تخلیه تلاش می‌شود که تلفات چگالشی، نرخ ساییدگی و تولید انتروپی در پره توربین بخار کاهش یابد.
دانش‌آموخته رشته تحصیلی دکتری مهندسی مکانیک توضیح داد: برای رسیدن به این هدف از روش بهینه‌سازی چندهدفه «تاپسیس» استفاده می‌شود. بهینه‌سازی روی متغیر‌های ایجاد شیار تخلیه (موقعیت، زاویه، عرض و فشار شیار‌های تخلیه) انجام می‌شود.
حسینی اضافه کرد: برای شبیه‌سازی جریان چگالشی بخار مرطوب برای حل معادلات از روش حجم محدود و از دیدگاه «اویلری-اویلری» استفاده می‌شود. نتایج نشان می‌دهد که حالت بهینه در مکان ۳، زاویه ۹۰ درجه، عرض ۰.۰۶ ورودی و فشار مکش ۸۰ کیلوپاسکال است. در این حالت، تلفات چگالشی و نرخ ساییدگی به ترتیب ۵ درصد و ۶۲ درصد کاهش و تولید انتروپی 1.03 درصد افزایش می‌یابد و درصد حذف قطرات مایع و درصد مکش به ترتیب 3.22 و 3.8 درصد است.
وی در تشریح نتیجه‌گیری پژوهش خود اظهار کرد: یکی از تکنیک‌های کاهش تأثیر حضور قطرات مایع در پره توربین بخار، ایجاد شیار تخلیه است. در این مطالعه(رساله دکتری) از تکنیک شیار تخلیه برای کاهش اثرات فاز مایع تولیدی در پره توربین بخار استفاده شده است.
دانش‌آموخته مهندسی مکانیک دانشگاه آزاد در مقطع دکتری افزود: تکنیک شیار تخلیه دارای پارامتر‌های مکان شیار تخلیه، عرض شیار تخلیه، زاویه شیار و فشار شیار تخلیه و است. ابتدا یک بررسی پارامتریک از پارامتر‌های تکنیک شیار تخلیه بر تلفات چگالشی، نرخ ساییدگی، نسبت مکش، درصد حذف قطرات مایع و تولید انتروپی انجام شد. سپس با استفاده از الگوریتم تاپسیس، بهینه‌ترین حالت شیار انتخاب و با حالت بدون مکش مقایسه شد.
حسینی توضیح داد: برای پیداکردن بهینه‌ترین حالت تکنیک شیار تخلیه از الگوریتم تاپسیس استفاده و مکان ۳، عرض 0.06، زاویه ۹۰ درجه و فشار مکش ۸۰ کیلوپاسکال به عنوان بهینه‌ترین حالت مکش انتخاب شد. در این حالت تلفات چگالشی و نرخ ساییدگی به ترتیب ۵ و ۶۲ درصد کاهش می‌یابد و درصد حذف قطرات مایع و درصد مکش 3.22 و 3.86 درصد است.
وی یادآور شد: هدف اصلی این مطالعه(رساله دکتری)، ارزیابی جامع از ایجاد شیار تخلیه است. مکان و مشخصات هندسی و فیزیکی شیار تخلیه موضوع بسیار مهمی است و این مطالعه با توجه به اینکه ایجاد شیار تخلیه می‌تواند یک روش کنترل رطوبت تولیدی در پره توربین بخار به صورت غیرفعال و بدون نیاز به مصرف انرژی باشد، می‌تواند اطلاعات ارزشمندی را در اختیار طراحان توربین بخار قرار دهد.
به گزارش آنا، جلسه دفاع از پایان‌نامه سیدعلی حسینی با نظارت محمد منصوریان از دانشگاه آزاد اسلامی واحد نورآباد ممسنی و محسن مهدوی عادلی از دانشگاه آزاد اسلامی واحد سوسنگرد به عنوان داوران خارجی، مسعود صابری از دانشگاه آزاد اسلامی واحد بوشهر به عنوان داور داخلی، محمد هادی اتابک زاده رئیس دانشکده و نماینده تحصیلات تکمیلی، وحید ریاضی نماینده معاونت پژوهش و فناوری و حبیب حیدری نماینده حراست استان و جمعی از دانشجویان برگزار شد.
مهدی نکیسا و اسماعیل لکزیان استادان راهنما و حسین اسماعیلی استاد مشاور سیدعلی حسینی در تهیه رساله دکتری بودند.
مهدی نکیسا مدیر گروه مهندسی مکانیک دانشگاه آزاد اسلامی واحد بوشهر در حاشیه این جلسه دفاع به آنا گفت: از این رساله دکتری دو مقاله isi در مجلات معتبر بین‌المللی به چاپ رسیده است که نتایج آن در حل مشکلات ناشی از تشکیل قطرات آب روی پره توربین‌های بخار در نیروگاه‌های تولید برق کاربرد دارد.
گفتگو: احسان عربی مفرد
انتهای پیام/