Características de Transferencia de Calor en una Configuración de Enfriamiento por Película Altamente Cargada Térmicamente con TBC en Gas de Síntesis
Autores: Ren, Jing; Li, Xueying; Jiang, Hongde
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2019
Acceso abierto
Artículo científico
2019
Características de Transferencia de Calor en una Configuración de Enfriamiento por Película Altamente Cargada Térmicamente con TBC en Gas de Síntesis
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Aeroespacial
Palabras clave
Futuro
Hidrógeno
Gas de síntesis
Radiación
Transferencia de calor
TBC
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 17
Citaciones: Sin citaciones
El equipo de energía del futuro tiende a utilizar hidrógeno o gas de síntesis de valor calorífico medio/bajo como combustible para lograr bajas emisiones. La transferencia de calor de una pala de turbina refrigerada por película se verá influenciada más por la radiación. Su característica de transferencia de calor conjugada se estudia experimental y numéricamente en el artículo, considerando la transferencia de calor por radiación, gas de multicomposición y recubrimiento de barrera térmica (TBC). Se utilizan el Modelo Espectral de Suma Ponderada de Gases Grises y el Modelo de Transferencia Discreta para resolver la transferencia de calor radiativa en el campo de multicomposición, validándose contra los datos experimentales para los casos estudiados. Se muestra que la temperatura de la placa aumenta significativamente al considerar la radiación y que el gradiente de temperatura de la placa refrigerada por película se vuelve menos significativo. También se muestra que un aumento en el porcentaje de vapor en la composición del gas resulta en un aumento de la temperatura en la placa refrigerada por película. La temperatura normalizada de la placa refrigerada por película disminuye aproximadamente 0.02, a medida que el porcentaje total de vapor en el gas caliente aumenta un 7%. En cuanto al efecto del TBC, puede suavizar la distribución de temperatura e insular el calor en mayor medida cuando la transferencia de calor radiativa se vuelve significativa.
Descripción
El equipo de energía del futuro tiende a utilizar hidrógeno o gas de síntesis de valor calorífico medio/bajo como combustible para lograr bajas emisiones. La transferencia de calor de una pala de turbina refrigerada por película se verá influenciada más por la radiación. Su característica de transferencia de calor conjugada se estudia experimental y numéricamente en el artículo, considerando la transferencia de calor por radiación, gas de multicomposición y recubrimiento de barrera térmica (TBC). Se utilizan el Modelo Espectral de Suma Ponderada de Gases Grises y el Modelo de Transferencia Discreta para resolver la transferencia de calor radiativa en el campo de multicomposición, validándose contra los datos experimentales para los casos estudiados. Se muestra que la temperatura de la placa aumenta significativamente al considerar la radiación y que el gradiente de temperatura de la placa refrigerada por película se vuelve menos significativo. También se muestra que un aumento en el porcentaje de vapor en la composición del gas resulta en un aumento de la temperatura en la placa refrigerada por película. La temperatura normalizada de la placa refrigerada por película disminuye aproximadamente 0.02, a medida que el porcentaje total de vapor en el gas caliente aumenta un 7%. En cuanto al efecto del TBC, puede suavizar la distribución de temperatura e insular el calor en mayor medida cuando la transferencia de calor radiativa se vuelve significativa.