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Simulación de Transferencia de Calor Conjugada del Rendimiento General de Enfriamiento para Agujeros de Enfriamiento por Película con Cráteres

Autores: Zhang, Chao; Wang, Wenzhuang; Wang, Zhan; Tong, Zhiting

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2022

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Acceso abierto

Artículo científico
2022

Simulación de Transferencia de Calor Conjugada del Rendimiento General de Enfriamiento para Agujeros de Enfriamiento por Película con Cráteres


Categoría

Tecnología de Equipos y Accesorios

Subcategoría

Diseño de equipos y herramientas

Palabras clave

Enfriamiento por película
Temperatura de la pala de la turbina
Efectividad del enfriamiento
Estructura del flujo
Simulaciones de transferencia de calor conjugada
Agujeros de enfriamiento por película con cráteres

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 17

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
El enfriamiento por película se aplica ampliamente como una forma efectiva de mantener la temperatura de la pala de la turbina en un nivel aceptable. El presente artículo investiga la efectividad general del enfriamiento y la estructura del flujo mediante simulaciones de transferencia de calor conjugada para los agujeros de enfriamiento por película cilíndricos de referencia y tres agujeros craterizados. El flujo y la transferencia de calor en el dominio del fluido se obtienen utilizando el modelo de turbulencia de transporte de tensión cortante, y la conductividad sólida se considera resolviendo la ecuación de Laplace. Se estudian cuatro relaciones de soplado que varían de 0.5 a 2.0. Los resultados numéricos muestran que el agujero craterizado elíptico concéntrico produce una efectividad general de enfriamiento ligeramente superior a la del agujero cilíndrico de referencia, pero los dos agujeros craterizados contorneados exhiben grandes mejoras debido a la generación del par de vórtices en forma de riñón invertido. La efectividad general de enfriamiento promediada por área ha mejorado entre un 5.58% y un 65.30% para el agujero craterizado contorneado. La variación del número de Biot resulta en un pequeño cambio en la efectividad general de enfriamiento promediada por área. Sin embargo, el coeficiente de uniformidad de la efectividad general de enfriamiento promediada por área depende del número de Biot.

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