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Investigación numérica y análisis de sensibilidad de parámetros sobre el rendimiento del flujo y la transferencia de calor del enfriamiento por impacto de matriz de chorros en un canal cuasi-biselado

Autores: Xi, Lei; Gao, Jianmin; Xu, Liang; Zhao, Zhen; Ruan, Qicheng; Li, Yunlong

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2022

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Acceso abierto

Artículo científico
2022

Investigación numérica y análisis de sensibilidad de parámetros sobre el rendimiento del flujo y la transferencia de calor del enfriamiento por impacto de matriz de chorros en un canal cuasi-biselado


Categoría

Ingeniería y Tecnología

Subcategoría

Ingeniería Aeroespacial

Palabras clave

Leyes de influencia
Número de Reynolds
Transferencia de calor
Coeficiente de pérdida de presión
Número de Nusselt
Palas de turbina de alta temperatura

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 18

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
En este estudio, se llevaron a cabo simulaciones numéricas para investigar las características de flujo y transferencia de calor del enfriamiento por impacto de un arreglo de chorros en el canal de casi borde de ataque de las palas de turbinas de gas. Se examinaron las leyes de influencia del número de Reynolds (10,000 a 50,000), la relación entre el diámetro del orificio y la distancia de impacto (0.5 a 0.9), la relación entre el espaciado de orificios y la distancia de impacto (2 a 6), y el número de Prandtl (0.690 a 0.968) sobre el rendimiento del flujo, el rendimiento de transferencia de calor y el rendimiento térmico integral, y se ajustaron las correlaciones empíricas correspondientes. Los resultados muestran que aumentar el y reducir el puede reducir efectivamente el coeficiente de pérdida de presión en el canal de casi borde de ataque. Aumentar el, reducir el y aumentar el puede mejorar efectivamente el efecto de transferencia de calor de la pared objetivo. Cuando = 0.6 a números de Reynolds más bajos y = 5 a números de Reynolds más altos, el coeficiente termodinámico integral alcanza sus valores máximos. Los números de Nusselt promedio y los coeficientes térmicos integrales del canal de casi borde de ataque para el enfriamiento por vapor son ambos más altos que los del enfriamiento por aire. El coeficiente de pérdida de presión del canal de casi borde de ataque es más sensible al cambio en pero no es sensible al cambio en. El número de Nusselt promedio del canal de casi borde de ataque es más sensible al cambio en y es menos sensible al cambio en. El coeficiente térmico integral del canal de casi borde de ataque es más sensible al cambio en. Los hallazgos pueden proporcionar una referencia para el diseño de una estructura de enfriamiento por vapor en el canal de borde de ataque de palas de turbinas de alta temperatura.

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