Eksenel türbin kanatları arasındaki aerodinamik kayıpların azaltılması yöntemlerinin sayısal olarak incelenmesi

Eksenel gas türbin kanatları arasında ikincil akışlar olarak tanımlanan ve aerodinamik kayıplara neden olan akış yapılarının azaltılarak verimin artırılmasına yönelik iki yöntemin incelenmesi amaçlanmıştır. Bu yöntemler kanatlar arası bölgeye bariyer ilave edilmesi ve kasa geometrisinin yivleme (slot) ile değiştirilmesi yöntemleridir. Bu doğrultuda öncelikle gerçek uygulaması olan kanat ile bariyersiz ve yivsiz çözüm geometrisi oluşturulmuş ardından sırasıyla 2, 3, 5, 7, 10x1,7 mm (yükseklik x genişlik) olacak şekilde beş farklı geometrideki bariyer, kanatlar arası bölge geometrisine ve çözüm hacmine dahil edilmiştir. Bariyerli durumların incelenmesinin ardından 3,0x1,7 mm ve 1,5x5,2 mm (derinlik x genişlik) şeklinde iki farklı kasa yiv geometrisi sırayla çözüm hacmine dahil edilerek bariyerlerle birlikte oluşturduğu akış alanı ve kayıp durumu incelenmiştir. Kayıpların değerlendirilmesinde kanatlar arası bölge giriş ve çıkış toplam basınçlarında görülen farklar ve bu farkların toplam basınç kayıp katsayısına dönüştürülmesi yöntemi uygulanmıştır. Bariyersiz rotor halinde 1.3746 olarak elde edilen kayıp katsayısı miktarı, küçük ölçülü bariyerden başlamak üzere sırasıyla 1.3636, 1.3591, 1.3662, 1.3566, 1.3680 olarak elde edilmiştir. Bariyerler mutlak olarak bariyersiz akış alanına göre kayıplarda azalma sağlamışlardır. 3,0x1,7 mm'lik dar yiv geometrisiyle birlikte bariyerlerin kullanımı sonucunda ise sırasıyla; 1,3415, 1,3416, 1,3590, 1,3608, 1,3655 değerleri elde edilmiştir. 5,2x1,7 mm'lik geniş yiv kasa geometrisinin bariyerlerle birlikte kullanılmasıyla ise sırasıyla 1,3344, 1,3395, 1,3447, 1,3432 ve 1,3527 değerlerine ulaşılmıştır. Bariyer ve yivlerin birleştirilerek uygulanmasında kayıplarda azalma sağlandığı görülmüştür. En fazla kazanç 2,0x1,7mm'lik bariyer ve 5,2x1,7 mm'lik geniş yiv kasa geometrisinin birlikte uygulanmasıyla elde edilmiş ve % 3'lük bir iyileşme sağlandığı görülmüştür.