Revisión del Estado del Arte de la Tecnología de Tubos de Calor de Rotación Radial Potencialmente Aplicable al Enfriamiento de Turbinas de Gas
Autores: Wang, Zhao; Turan, Ali; Craft, Timothy
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Revisión del Estado del Arte de la Tecnología de Tubos de Calor de Rotación Radial Potencialmente Aplicable al Enfriamiento de Turbinas de Gas
Categoría
Energía
Subcategoría
Energía térmica
Palabras clave
Eficiencia
Motores de turbina de gas
Palas de turbina
Método de enfriamiento por tubo de calor
Tubos de calor de rotación radial
Simulación numérica
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 18
Citaciones: Sin citaciones
Las mejoras en la eficiencia de los motores de turbina de gas a lo largo de las décadas han llevado a un aumento en las temperaturas de entrada de la turbina. Esto, a su vez, ha resultado en la necesidad de enfriar las palas de la turbina para evitar daños en ellas. Si bien se han adoptado métodos de enfriamiento por aire y enfriamiento por película como los métodos principales de enfriamiento de palas de turbina de gas, el método de enfriamiento por tubo de calor muestra un mayor potencial en términos de uniformidad de temperatura, temperatura máxima de gas permitida, fiabilidad y durabilidad. Este documento revisa las actividades de investigación de vanguardia sobre los tubos de calor rotativos radiales (RRHP) potencialmente aplicables al enfriamiento de turbinas de gas. La aparición del concepto de palas de turbina enfriadas por tubo de calor, los diseños y variantes se describirán al principio. Luego, el documento revisará la literatura que aborda el rendimiento de transferencia de calor de los RRHP, y los efectos sobre ellos de las fuerzas de rotación, las propiedades del fluido de trabajo y la geometría, así como los límites operativos a los que pueden estar sujetos. Además, se revisarán y discutirán los efectos del flujo secundario y la simulación numérica de los RRHP. Se puede concluir que aún se necesitan estudios fundamentales para la comprensión del RRHP, así como la mejora de los modelos numéricos.
Descripción
Las mejoras en la eficiencia de los motores de turbina de gas a lo largo de las décadas han llevado a un aumento en las temperaturas de entrada de la turbina. Esto, a su vez, ha resultado en la necesidad de enfriar las palas de la turbina para evitar daños en ellas. Si bien se han adoptado métodos de enfriamiento por aire y enfriamiento por película como los métodos principales de enfriamiento de palas de turbina de gas, el método de enfriamiento por tubo de calor muestra un mayor potencial en términos de uniformidad de temperatura, temperatura máxima de gas permitida, fiabilidad y durabilidad. Este documento revisa las actividades de investigación de vanguardia sobre los tubos de calor rotativos radiales (RRHP) potencialmente aplicables al enfriamiento de turbinas de gas. La aparición del concepto de palas de turbina enfriadas por tubo de calor, los diseños y variantes se describirán al principio. Luego, el documento revisará la literatura que aborda el rendimiento de transferencia de calor de los RRHP, y los efectos sobre ellos de las fuerzas de rotación, las propiedades del fluido de trabajo y la geometría, así como los límites operativos a los que pueden estar sujetos. Además, se revisarán y discutirán los efectos del flujo secundario y la simulación numérica de los RRHP. Se puede concluir que aún se necesitan estudios fundamentales para la comprensión del RRHP, así como la mejora de los modelos numéricos.