Analytical and numerical comparison of cooling air needs of high pressure turbine shrouds with two different materials: N22 SiC/SiC CMC and IN738LC
İki farklı malzemeli yüksek basınç türbini kılıflarının soğutma havası ihtiyaçlarının analitik ve nümerik kıyaslaması: N22 SiC/SiC CMC ve IN738LC
- Tez No: 760190
- Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ MAHMUT AKŞİT
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Mühendislik Bilimleri, Engineering Sciences
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2022
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Gebze Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Enerji Teknolojileri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Enerji Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 53
Özet
Bu çalışmada, SiC/SiC Seramik Matris Kompozit ve IN738LC nikel bazlı super-alaşımlı malzemeden tasarlanan iki yüksek basınç türbini kanatçık kılıfı soğutma havası ihtiyaçları açısından karşılaştırılmıştır. Kılıfların geometrik tasarımları aynı olup tek fark malzemeleridir. Karşılaştırmada, iki malzemenin belirlenen çevre koşullarında sıcaklık dayanım limitleri göz önünde bulundurularak, güvenli şekilde çalışabilecekleri iki farklı sıcaklık belirlenmiştir. Parçaları belirlenen sıcaklıklarda tutulabilmesi için gerekli soğutma havası debisi aynı çevrim parametrelerinde 1-boyutlu ısı transferi analiziyle hesaplanmıştır. Soğutma havası debisi ihtiyacındaki azalmanın motor performansına etkileri tartışılmıştır. 1-boyutlu ısı transferi analizinden elde edilen sonuçlarla sonlu elemanlar termal analizi yapılarak parça sıcaklıkları elde edilmiştir. Parçaların bu sıcaklıklar altındaki gerilmeleri sonlu elemanlar yapısal analizleriyle bulunmuş ve bulunan gerilmelerle malzeme dayanım limitleri karşılaştırılmıştır.
Özet (Çeviri)
In this study, two high-pressure turbine shrouds designed from SiC/SiC CMC and IN738LC nickel-based super-alloy are compared in terms of their cooling air needs. The geometric designs of the shrouds are the same, and the only difference is the materials. During this comparison, two different temperatures are established at which the two materials can operate safely under the determined environmental conditions, taking into account their high-temperature limits. The required cooling air mass flows which keep parts at predetermined temperatures are calculated by 1D heat transfer analysis in the same cycle parameters. The effects of differences in the cooling air mass flow on engine performance are discussed. Finite element thermal analysis are performed with the results obtained from the 1D heat transfer analysis, and the part temperatures are obtained. The stresses of the parts under these temperatures are calculated by finite element structural analysis, and compared with the material strength limits.
Benzer Tezler
- Katmanlı imalat süreçlerinde plastik malzemelerin ısı altındaki davranışı ve üretime etkisi
Thermal behavior of plastics during additive manufacturing process and impact of production parameters
BÜRYAN TURAN
Doktora
Türkçe
2024
Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. KADİR KIRKKÖPRÜ
- Bina temeli altı toprak ısı değiştiricisindeki ısı transferinin incelenmesi
The investigation of heat transfer in ground heat exchangers under building foundation
NURULLAH KAYACI
Doktora
Türkçe
2018
Makine MühendisliğiYıldız Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HAKAN DEMİR
PROF. DR. ŞEVKET ÖZGÜR ATAYILMAZ
- Frezeleme işlemi sırasında iş parçasındaki sıcaklık dağılımının analizi
Thermal analysis of work piece during milling process
TAYGUN RECEP GÜNGÖR
Yüksek Lisans
Türkçe
2014
Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MUSTAFA ÖZDEMİR
- Gaz türbinlerinde yanma odalarının teorik incelenmesi ve nümerik olarak modellenmesi
Theoretical investigation and numerical modelling of gas turbine combustion chambers
İBRAHİM ÖZSARI
Yüksek Lisans
Türkçe
2015
Gemi MühendisliğiYıldız Teknik ÜniversitesiGemi İnşaatı ve Gemi Makineleri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. YASİN ÜST
- Opak yüzeylerde güneş ışınımı etkisinin yüzey pürüzlülüğü ile değişimi
The Variation of solarenergy gain on opaque surfaces with surface roughness
ASLIHAN TAVİL ÜNLÜ