انبساط سریع بخار در گذرگاه پره های توربین بخار منجر به تغییر فاز از بخار به قطره های مایع در منطقه مافوق صوت و کاهش عملکرد توربین ها می شود. دستیابی به یک روش عددی دقیق در طیف گسترده ای از رژیم های جریان برای پیش بینی دقیق شوک-های آیرودینامیکی و چگالشی با حداقل محاسبات و خطاهای عددی، در جریان های دوفازی بخار-مایع همیشه مورد توجه محققان بوده است. در تحقیق حاضر، با هدف توسعه مدل سازی جریان های دوفازی در هندسه پیچیده پره توربین بخار، برای اولین بار کد دوبعدی با دو نسخه از روش های خانواده AUSM به نامSLAU و HR-SLAU که دارای اتلافات کمی می باشند، توسعه داده شده است. عملکرد این دو طرح در پیش بینی شوک چگالش و شوک های آیرودینامیکی با استفاده از رویکرد اویلری-لاگرانژی تحت شرایط خروجی مادون صوت و مافوق صوت ارزیابی شده است. معادلات حاکم بر جریان با رویکرد اویلری و با استفاده از طرح های SLAU و HR-SLAU بررسی و برای محاسبه دقیق پارامترهای مرطوب جریان، معادلات مربوطه با رویکرد لاگرانژی حل می شود. با مقایسه نتایج دو طرح SLAU و HR-SLAU با داده های تجربی، مشخص می شود که با وجود سادگی این دو طرح، در غیاب متغیرهای قابل تنظیم و وابسته به جریان، پیش بینی های مناسبی را در رابطه با محل و قدرت شوک چگالش و شوک های آیرودینامیک ارائه می دهند و با استفاده از این دو طرح پیش بینی شعاع قطرات حدود 20 درصد بهبود یافته است. لازم به ذکر است طرح HR-SLAU دارای خطاهای عددی کمتری برای مدل سازی جریان های دوفازی بخار-مایع است.

کلمات کلیدی