Document Type : Original Article

Authors

1 Mapna Group

2 Assistant Professor, Malek Ashtar University of Technology

3 Assistant Professor, Malek Ashtar University, Tehran, Iran

10.22034/jast.2022.297517.1087

Abstract

In this article, the idea of building a supersonic wind tunnel has been provided that uses a high-pressure steam flow of a combined cycle power plant. This has been investigated by CFD method. Using the plant's output steam as a high-pressure source can be used in the ejector to create supersonic airflow in the test chamber. For this purpose, first, the numerical model has been validated in comparison with the previous numerical and experimental results. The numerical model used is the viscous compressible flow, which is performed by the k-ω-SST turbulent modeling of the turbulence model. All calculations are performed in ANSYS-FLUENT software. After validating the numerical process, various geometries have been proposed to achieve the ultrasonic secondary flow and each structure is examined numerically separately in a range of functional conditions. Through trial and error method and looking at the achievements of previous research, in a very long process and by testing several different structures, a suitable structure has been obtained to achieve the supersonic testing chamber. This structure has been studied parametrically under different functional conditions. It has been shown that the proposed structure can generate an ultrasonic flow in an acceptable range of power plant steam flow and pressure. This structure has been proposed for the first time in the literature in this field, and in no previous research has such a structure been proposed. Access to the ultrasonic secondary flow is also a major innovation of this research.

Keywords

Main Subjects

Article Title [فارسی]

طراحی تونل باد مافوق صوت با سیستم اجکتور بخار نیروگاه های سیکل ترکیبی

Authors [فارسی]

  • hossein shadmehr 1
  • Sajad Ghasemloo 2
  • hamid Parhizkar 3

1 Mapna Group

2 Assistant Professor, Malek Ashtar University of Technology

3 Assistant Professor, Malek Ashtar University, Tehran, Iran

Abstract [فارسی]

در این مقاله، ایده ساخت یک تونل باد مافوق صوت با استفاده از اجکتور بخار موجود در نیروگاه های سیکل ترکیبی ، با روش دینامیک سیالات محاسباتی مورد بررسی قرار گرفته است. استفاده از بخش ناچیزی از بخار تولیدی نیروگاه به عنوان منبع پرفشار در اجکتور بخار، می تواند جریان مافوق صوت هوا را در محفظه آزمایش ایجاد کند. مدل عددی به کار رفته، جریان تراکم پذیر لزج است که با مدل توربولانسی کی-امگا-اس.اس.تی مدلسازی توربولانس انجام گرفته است. تمامی محاسبات در نرم افزار تجاری فلوئنت انجام گرفته است. پس از اعتبارسنجی روند عددی، هندسه‌های مختلف برای دستیابی به جریان ثانویه مافوق صوت پیشنهاد شده است و هر ساختار به طور جداگانه در طیفی از شرایط عملکردی مورد بررسی عددی قرار گرفته است. با روش آزمون و خطا و با نگاه به دستیافت‌های پژوهش‌های پیشین، و همچنین با آزمایش چندین ساختار مختلف، یک ساختار مناسب برای دستیابی به محفظه‌ی آزمایش مافوق صوت به دست آمده است. این ساختار در شرایط عملکردی مختلف مورد بررسی پارامتریک قرار گرفته است. مشخص شده است که ساختار پیشنهادی می‌تواند در گستره‌ی قابل قبولی از فشار و دبی بخار مافوق گرم موجود در نیروگاه، جریان مافوق صوت ثانویه ایجاد کند. این ساختار برای نخستین بار در ادبیات این زمینه ارائه شده است و در هیچ‌یک از پژوهشهای پیشین چنین ساختاری پیشنهاد نشده است و دستیابی به جریان مافوق صوت ثانویه نیز نوآوری اصلی این پژوهش است.

Keywords [فارسی]

  • تونل باد
  • اجکتور بخار
  • نیروگاه سیکل ترکیبی
  • دینامیک‌سیالات محاسباتی