بخار ضمن انبساط سریع در توربین های گذر صوتی، گاه شرایط فوق سرد را احراز می نماید. در این حالت تعادل ترمودینامیکی برقرار نبوده و دمای بخار از دمای اشباع در فشار حاکم کمتر می شود. بخار فوق سرد مستعد جوانه زایی و چگالش است که بصورت آنی و توسط شوک چگالش صورت می گیرد. بدین ترتیب، با تشکیل قطرات و کاهش انرژی گیبز شرایط تعادلی برقرار و جریان بخار مرطوب حاصل می شود. برای حل دوبعدی این جریان معادلات حاکم بر تشکیل فاز مایع، با معادلات بقاء، ترکیب و به روش تایم مارچینگ جیمسون مبتنی بر حجم کنترلی و با استفاده از مدل توربولانسی بالدوین-لوماکس، شبیه سازی شده است. جهت بررسی اعتبار روش به کار رفته، در تیغه های توربین منسوب به باختر، توزیع فشار در امتداد محورطولی و نیز شعاع قطرات در انتهای پره با داده های تجربی مقایسه شده و انطباق مطلوبی بین نتایج عددی و داده های تجربی حاصل شده است. با احراز اعتبار روش اتخاذ شده، در این تحقیق، با پاشش قطرات آب مناسب به داخل جریان بخار در ورودی به گذرگاه پره های توربین به منظور کنترل شدت شوک چگالش و موقعیت آن بصورت تئوری مورد بررسی قرار گرفته که در نتیجه کاهش شوک چگالش را به بار آورده است. از آنجایی که شوک مذکور عامل تلفات آئرودینامیکی و ترمودینامیکی می باشد. این ایده می تواند در بهبود عملکرد توربین های بخار موثر واقع شود.

کلمات کلیدی