Geri Dön

Gaz türbinlerinde film soğutma akış karakteristiklerinin PIV yöntemiyle incelenmesi

Investigation of film cooling flow characteristics in gas turbines with PIV method

  1. Tez No: 458980
  2. Yazar: SEYHUN DURMUŞ
  3. Danışmanlar: PROF. DR. TAHİR HİKMET KARAKOÇ
  4. Tez Türü: Doktora
  5. Konular: Havacılık Mühendisliği, Sivil Havacılık, Uçak Mühendisliği, Aeronautical Engineering, Civil Aviation, Aircraft Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2017
  8. Dil: Türkçe
  9. Üniversite: Anadolu Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Uçak Gövde Motor Bakım Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 201

Özet

Çalışma kapsamında 1/9 ölçekte boyutlandırılmış bir yanma odası cidarında, slot film soğutma, efüzyon film soğutma ve dilüsyon mekanizmalarının hibrit etkileri incelenmiştir. Film soğutma hakkında literatürde yapılan çalışmaların büyük bir çoğunluğunda akış kinematiği hakkında detay bir çalışma yoktur. Bu tezde termal ölçümlerle beraber akış yapıları da ele alınmış ve literatürdeki bu boşluğa katkı sağlamıştır. Test düzeneğinde, ana akımdan gelen sıcak hava ile kompresörden gelen soğuk havanın çapraz akış mekanizmasında oluşan akış yapıları incelenmiş ve Parçacık Görüntülemeli Hız Ölçümü (PIV) ile hız haritaları, girdaplılık konturleri ve akış vektörleri gibi sonuçlar elde edilmiştir. IR termografi yöntemiyle de gerçek zamanlı plaka sıcaklık dağılımları görüntülenmiş ve farklı üfleme oranları için piksel sıcaklık değerlerinden film etkinlik katsayılarına ulaşılmıştır. Ayrıca HAD analizleriyle de 2 farklı konfigürasyon (slot film + efüzyon ile slot film + efüzyon + dilüsyon) ve 3 farklı üfleme oranları için optik hava tünelinin hibrit etkilerinin sayısal doğrulaması yapılmıştır. PIV ve HAD analizlerinde jet lift-off, CRVP, at nalı girdapları, kidney vortisleri ve resirkülasyon baloncukları gibi akış yapıları gözlemleniştir. Slot, film ve dilüsyon hibrit plaka ölçümlerinde eksenel ısıl etkinlik oranları açısında bakıldığında en etkin üfleme oranları efüzyon plakası için 0.24 kg/dak, dilüsyon plakası için de 0.35 kg/dak üfleme oranlarına denk gelen test koşullarında oluşmuştur.

Özet (Çeviri)

In this study, the hybrid effects of slot film cooling, effusion film cooling and dilution hole mechanism were investigated together in a combustion chamber liner scaled with a 1/9. There is no a detail work about full flow kinematics in a great majority of the literature done on film cooling. In this thesis, as well as the thermal measurement studies the detailed flow structures are discussed and contributed to fill the gap in the literature. The flow structures in cross flow mechanism, that occurs due to hot air from the main stream and the cold air from the compressor, the results such as velocity maps, swirl contours and flow vectors were obtained with Particle Image Velocity (PIV) method in the test setup. Real-time surface temperature distributions were also visualized by IR thermography and for different blowing ratios film efficiency coefficients were evaluated from the pixel temperature values. Also, numerical validation of the hybrid effects on the optical air tunnels was performed with CFD analysis for 2 different configurations (slot film + effusion, slot film + effusion + dilution) and 3 different blowing ratios. Flow structures such as jet lift-off, CRVP, horseshoe vortices, kidney vortices and recirculation bubbles were observed with both PIV and CFD analyzes. Under the corresponding test conditions, when looking at the spanwise averaged thermal efficiency ratios in the slot, film and dilution hybrid plates, the best thermal efficiency is seen for effusion plate at a 0.24 kg/min blowing ratio and for the dilution plate at a 0.35 kg/min blowing ratio.

Benzer Tezler

  1. Efüzyon Deliği Özelliklerinin Film Soğutma Performansına Etkilerinin HAD Analizleri ve Deneysel Doğrulaması

    CFD Analyzes and Experimental Verification of Effects of Effusion Drill Characteristics on Film Cooling Performance

    EVREN YILMAZ YAKIN

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2018

    Havacılık MühendisliğiEskişehir Osmangazi Üniversitesi

    Havacılık Bilimi ve Teknolojileri Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. MELİH CEMAL KUŞHAN

    PROF. DR. TAHİR HİKMET KARAKOÇ

  2. Fan shaped film cooling technologies for gas turbines

    Gaz türbinleri için fan şekilli film soğutma teknolojileri

    SEMİH AVCUN

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2024

    Havacılık ve Uzay MühendisliğiGebze Teknik Üniversitesi

    Enerji Teknolojileri Ana Bilim Dalı

    DR. ERİNÇ ERDEM

  3. Çapraz akıştaki türbülanslı jet akışlarının deneysel ve hesaplamalı akışkanlar dinamiği analizi

    Experimental and computational fluid dynamics analysis of turbulent jet in crossflow

    SEYFETTİN BAYRAKTAR

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2008

    Mühendislik BilimleriYıldız Teknik Üniversitesi

    Gemi İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. TAMER YILMAZ

  4. Doğrusal kesitli olmayan pertürbatörlerle periyodik aralıklarla kaplanmış bir türbin iç soğutma kanalındaki akışın RSM ile sayısal analizi

    Numerical RSM analysis of flow in turbine internal cooling channel roughened at periodic intervals with nonlinear cross section perturbator

    GÖKMEN KIDIK

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2018

    Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DR. ÖĞR. ÜYESİ MURAT ÇAKAN

  5. Çarpmalı jetli soğutma levhasının sayısal modellenmesi

    Numerical modelling of heat transfer distributions on jet impingement cooling plate

    AHMET HAKAN HIRCA

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2016

    Makine MühendisliğiSakarya Üniversitesi

    Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    YRD. DOÇ. DR. ÜNAL UYSAL