تاکنون تحقیقات زیادی برروی پدیده چگالش بخار آب در نازل‌ها و پره‌های ثابت توربین بخار انجام شده است. در اکثر این مدل‌سازی‌ها از تنش‌سطحی سطح صاف بجای تنش‌سطحی قطره که علاوه بر دما وابسته به شعاع آن نیز می‌باشد، استفاده شده است که یکی از دلایل مهم آن عدم دقت لازم در روابط پیشنهادی محاسبه تنش‌سطحی سطح کروی قطره می‌باشد. اخیراً کالوا با برازش نتایج برگرفته از حل دقیق معادله گیبس-تولمن-کنیگ-باف رابطه‌ای را برای محاسبه تنش‌سطحی قطره که قاعدتاً کمتر از تنش‌سطحی سطح صاف می‌باشد، پیشنهاد داده ‌است. در این پژوهش برای اولین بار تاثیر این رابطه بر معادله جوانه‌زایی کلاسیک اصلاح شده برای جریان چگالشی بخار آب در یک کانال همگرا-واگرا ما‌فوق صوت تحقیق شده ‌‌است. از آنجا که ضریب تولمن (δ) در معادله تنش‌سطحی کالوا یک پارامتر مهم محسوب می‌شود، در این تحقیق برای اولین بار با برازش داده‌های برگرفته از زنجیره معادلات تولمن یک معادله برای تغییرات ضریب تولمن با دمای قطره نیز پیشنهاد شده است. تنش‌سطحی وابسته به شعاع و دمای کالوا علاوه ‌بر تاثیر مستقیم در شعاع بحرانی قطرات، در بدست آوردن انرژی آزاد بحرانی قطره نیز تاثیر‌گذار می‌باشد که تاثیر هردو آنها برای اولین بار در معادله جوانه‌زایی کلاسیک اصلاح‌ شده بررسی شده است. اعمال اصلاح تنش‌سطحی قطره پیشنهادی کالوا و همچنین استفاده از معادله پیشنهادی تغییرات دمایی ضریب تولمن در مدل‌سازی تحلیلی یک‌بعدی جریان آدیاباتیک مافوق صوت، باعث بهبود نتایج به میزان 12 درصد در شعاع نهایی قطرات و 5 درصد در توزیع فشار در منطقه شوک میعان شده است. Condensing flow in nozzle and stationary blades of steam turbine hasbeen the subject of many studies. Due to the lack of precise relationship between surface tension and small droplet radius, the radial dependence of surface tension has been ignored in calculations andinstead of droplet surface tension, surface tension of flat surface is used. Gibbs-Tolman-Koenig-Buff equation express the radial dependence of surface tension that Kalova provides as a relationship of changes in surface tension versus radius of the surface byfitting response from the exact solution of GTKB equation. The aforementioned relationship is known as Kalova surface tension equation. The present study considersthe effect of the Kalova surface tension correction on nucleation and droplet growth in condensing flows in anultrasonic Laval nozzle. Since Tolman coefficient (δ) is an important parameter in Kalova surface tension equation, by fitting response from Tolman equations a correlation for Tolman coefficient temperature changes is suggested for the first time.Kalova surface tension correctionhas a direct impacton the droplets crisis radius and droplets crisisfree energythat the impact of both them in the modified classical nucleation equation have been studied for the first time. The results of analytical modeling of one-dimensional adiabatic supersonic flowbyapplying the Kalova surface tensioncorrection and using the proposed equation for Tolman coefficient temperature changes indicate an improvement to the 12% in radius of the droplets and 5% in pressure distribution in the region of condensation shock.

کلمات کلیدی