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Impacto de la Dirección de Construcción de la Superficie Objetivo en las Características de Transferencia de Calor de los Sistemas de Impresión Fabricados por Adición

Autores: Bacci, Tommaso; Picchi, Alessio; Innocenti, Luca; Morante, Francesco; Facchini, Bruno

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2024

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Acceso abierto

Artículo científico
2024

Impacto de la Dirección de Construcción de la Superficie Objetivo en las Características de Transferencia de Calor de los Sistemas de Impresión Fabricados por Adición


Categoría

Ingeniería y Tecnología

Subcategoría

Ingeniería Aeroespacial

Palabras clave

Fabricación aditiva
Sistemas de enfriamiento interno
Aplicaciones de turbinas de gas
Rugosidad superficial
Impacto
Transferencia de calor

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 16

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
La fabricación aditiva (AM) es ampliamente reconocida como una herramienta prominente para maximizar el potencial de los sistemas de enfriamiento interno en aplicaciones de turbinas de gas. Se han realizado varios estudios en el pasado para evaluar el efecto de las características peculiares de los componentes fabricados aditivamente, principalmente en forma de rugosidad superficial, sobre la transferencia de calor y las pérdidas de presión. Por otro lado, la impingencia constituye una de las soluciones más adoptadas para el enfriamiento interno de las palas de la turbina; además, se ha demostrado que su rendimiento en transferencia de calor puede mejorarse potencialmente mediante el uso de superficies de objetivo rugosas en varios estudios. En este trabajo, se ha investigado experimentalmente el efecto de la rugosidad generada por AM en el rendimiento de los sistemas de impingencia. Se utilizó un enfoque lumped para probar cupones fabricados aditivamente que reproducen un arreglo de impingencia a escala 1:1 y recuperar una evaluación promedio de la transferencia de calor. Se utilizó la técnica de fusión por lecho de polvo láser (L-PBF) para el proceso de fabricación. Como uno de los principales parámetros que afectan la rugosidad generada por AM, se varió la dirección de construcción de la superficie objetivo para resaltar su impacto en el rendimiento general comparando cuatro direcciones de construcción diferentes con una placa de referencia suave hecha por mecanizado CNC estándar.

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