Computational study of gas turbine blade leading edge internal cooling using efficient heat transfer surfaces
Verimli ısı aktarım yüzeyleri kullanarak gaz türbini kanadının hücum kenarının iç soğutmasının hesaplamalı çalışması
- Tez No: 582767
- Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ FUAT YILMAZ, DOÇ. DR. AZİZE AKÇAYOĞLU
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2019
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Gaziantep Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Termodinamik Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Gaz türbin kanatları, çok yüksek ısıl ve merkezkaç kuvvetlere maruz kalmalarından dolayı, daha çok güç çıkışı ve performans elde etme kapsamında günümüzde üzerinde en çok durulan araştırma konularından biridir. Bu sayısal çalışmada bir gaz türbininin iç soğutma pasajı olarak modellenen bir üçgen kanalın yüzeylerine yerleştirilen 3-boyutlu kanatçıklar çevresinde meydana gelen akım ve ısıl alan etkileri ayrıntılı bir şekilde araştırışmış, en iyi kanatçık tipi, bu kanatçıklar arasında akım yönündeki en iyi uzaklık, ve kanatçıklar ile kanal tabanı arasındaki akıma dik yöndeki en iyi uzaklık parametreleri, optimum ısıl ve hidrolik performansın elde edilmesi kapsamında belirlenmiştir. Araştırılan kanatçık tipleri kanal içerisine CFU-CFU, CFD-CFD, CFU-CFD ve CFD-CFU olarak isimlendirilen değişik konfigürasyonlarda periyodik olarak yerleştirilmiştir. Araştırma, Reynolds sayısının 20,000, giriş ve yüzey sıcaklıklarının sırasıyla 20°C ve 1760°C ve dönme sayısının 0.488 değerleri için gerçekleştirilmiştir. Sonuç olarak en iyi soğutma performansının; CFD-CFU tipi kanatçık ile, kanatçıklar arasındaki akım yönündeki uzaklığın kanatçık boyunun yarısı olması durumunda ve kanatçıklar ile kanalın tabanı arasındaki akıma dik yöndeki mesafenin CFD tipi kanatçık için kanatçık uzunluğunun 0.0222 katı, CFU tipi kanatçık için kanatçık uzunluğunun 0.22 katı koşullarında sağlandığı belirlenmiştir.
Özet (Çeviri)
Gas turbine blades are one of the most critical components due to their exposure to high thermal and centrifugal loads. Today studies in this field are concentrated on the improvement of gas turbine performances in terms of higher power output. In the present numerical study, flow and heat transfer characteristics of 3-D triangular vortex generators (VGs) located in a triangular duct representing internal cooling channel of a gas turbine blade are investigated deeply to find the best VG type and the best streamwise and spanwise distances between the VGs and the duct base in the context of thermal and hydrodynamic properties. The investigated VG types are periodically located inside the triangular duct in either smooth or in alternating directions and they are oriented as CFU-CFU, CFD-CFD, CFU-CFD and CFD-CFU configurations. The flow Reynolds number is fixed to 20,000, and inlet and wall temperatures are fixed to 20°C and 1760°C, respectively. The rotation number is 0.488. According to the present numerical results, it is found that the best cooling performance for the leading edge of the gas turbine blades is obtained for the CFD-CFU configuration and for the streamwise distance between the VGs is equal to the 0.5 times to the VG length and the best spanwise distance between the VGs and the duct base is equal to 0.0222 and0.222 times the VG length, for the CFD and CFU configurations, respectively.
Benzer Tezler
- Numerical investigation of heat transfer in generic gas turbine blade with impingement cooling under high crossflow effect
Yüksek çapraz akış etkisi altında çarpma jet soğutmalı jenerik bir gaz türbini kanadında ısı transferinin sayısal incelenmesi
SEFA YILMAZ
Yüksek Lisans
İngilizce
2026
Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. SERTAÇ ÇADIRCI
- Gaz türbin kanadı üzerinde iki boyutlu sıcaklık dağılımının çıkartılması
Two dimensional temperature distribution on a gas turbine blade
İBRAHİM KOÇ
- Uzatılmış jet çarpmalı soğutmada dalgalı hedef yüzeyin ısı geçişine etkisinin nümerik olarak incelenmesi
Numerical investigation of the effect of wavy target surface on heat transfer in extended jet impact cooling
KADİRCAN KASAB
Yüksek Lisans
Türkçe
2025
Makine MühendisliğiSakarya ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. UFUK DURMAZ
- Kanat üretim toleranslarının eksenel türbin performansı üzerindeki etkisinin hesaplamalı akışkanlar dinamiğine dayalı Monte Carlo simülasyonu kullanılarak incelenmesi
Investigation of the effect of blade production tolerances on axial turbine performance using computational fluid dynamics based Monte Carlo simulation
MEHMET NURULLAH ÖNEL
Yüksek Lisans
Türkçe
2022
Savunma ve Savunma TeknolojileriSivas Bilim ve Teknoloji ÜniversitesiSavunma Teknolojileri Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MUNİR ELFARRA
- Gaz türbini kanatçıklarının hidrodinamik analizi
Hydrodynamic analysis of gas turbine blades
EMRE YILDIRIM
Yüksek Lisans
Türkçe
2022
Otomotiv MühendisliğiGazi ÜniversitesiOtomotiv Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HALİT KARABULUT