حل عددی جریان هوا

در شبیه سازی عددی جریان هوا در داخل پره ها، به بررسی اثر متغیر S/D بر فشار وارد بر پره توربین ثابت (بدون چرخش) از طرف جریان باد و محاسبه گشتاور اعمال شده به پرهها می پردازیم. برای این منظور با حل میدان جریان، توزیع فشار وارد بر سطوح پره را محاسبه می نماییم. با انتگرالگیری از حاصلضرب فشار در فاصله شعاعی جزء مورد نظر از محور دوران، گشتاور وارد بر پره محاسبه میشود. معادلات لازم برای حل میدان جریان هوا و محاسبه فشار و سرعت در نقاط مختلف توربین، معادله های بقای جرم و مقدار حركت می باشند. این معادلات در سیستم مختصات غیر شتابدار برای حالت پایدار به صورت کلی زیر نوشته می شود:
که در معادلات بالا ui، سرعت جریان هوا در راستای مورد نظر و Fiبرای بیان اثر نیروهای خارجی می باشد. در صورت مطالعه پره های توربین در یک جریان گذرا با در نظر گرفتن سرعت دورانی متغیر روتور، باید جمله شتاب که شامل ترم های زیر است، نیز در ترم چشمه معادله مومنتوم وارد شود
برای ساده شدن این جمله، در مطالعه عددی روتورهای ساونیوس، سرعت زاویه ای روتور ثابت گرفته می شود و میدان جریان اطراف روتور محاسبه میشود .