Film soğutma uygulamalarında kardeş deliklerinin alan oranının sayısal olarak incelenmesi
Numerical investigation of area ratio on sister hole film cooling
- Tez No: 824773
- Danışmanlar: DOÇ. DR. TOLGA YASA
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2023
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Eskişehir Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Lisansüstü Eğitim Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 180
Özet
Kardeş deliği uygulamalarında, alan oranının film soğutma etkinliği ve akış yapısı üzerindeki etkisi sayısal olarak çalışılmıştır. Ana deliğin her iki yanına, bir ana delik çapı yanal mesafede, iki adet ikincil soğutma deliği farklı alan oranlarını sağlayacak şekilde yerleştirilmiştir. Çalışma kapsamında düz plaka üzerinde dört farklı alan oranı (AO = 2-5), türbin kanadı üzerinde ise iki farklı alan oranı (AO = 2 ve 5) incelenmiştir. Karşılaştırma için tek delikli soğutma konfigürasyonu da çalışılmıştır. Literatürde yer alan bir çalışmayla doğrulama çalışması gerçekleştirilmiştir. Çalışma kapsamında, dört farklı üfleme oranı (Düz plaka: M=0,25, 0,5, 0,80, 1 ve Kanat: M=0,5, 0,75, 1 ve 1,5) incelenmiştir. Alınan sonuçlar soğutma verimi ve girdap yapısı üzerinden yorumlanmıştır. Kardeş delikleri üzerinde bulunan girdap ve anti-girdap etkileşimi incelenmiştir. Soğutulan yüzeye dik düzlemde, film yapısını incelemek amacıyla, sıcaklık konturlarıyla birlikte akış çizgileri (veya hız vektörleri) incelenmiştir. Alan oranı, girdap boyutlarını ve girdap vortisitelerini etkilemektedir. Bu nedenle, film yapısı ve soğutma verimini önemli derecede etki etmektedir. Kardeş deliklerinin pozitif etkisi düşük alan oranlarında daha yüksektir. AO=2'de soğutma verimi türbin kanadı üzerinde üfleme oranına bağlı olarak %57 artarken, AO=5 de %35 artmaktadır. Aynı zamanda alan oranları, girdap merkez pozisyonları, vortisiteleri ve büyüklükleri açısından önemli bir yer kaplamaktadır. Özellikle çalışma kapsamındaki farklı alan oranlarının yarattığı farklı girdap yapıları dikkat çekmektedir. Alan oranlarının değişimiyle, delikler arası mesafenin değişmesi delikler arası girdap etkileşimini etkilemektedir. Bu çalışma, alan oranının ve delikler arası mesafenin, soğutma verimini büyük ölçüde etkilediğini ve düşük alan oranlarının film soğutma için daha verimli olduğunu göstermektedir
Özet (Çeviri)
A numerical study was performed to investigate the effect of the area ratio at sister hole applications on film cooling effectiveness and flow structure. Two secondary coolant holes are placed on both sides of the main hole at a lateral distance of one main hole diameter. Four different area ratios (AR = 2–5) on the flat plate and two area ratios (AR=2 and 5) on the turbine blade were studied. A single cylindrical hole was also studied for comparison and baseline. Four different blowing ratios (M=0.25,0.5,0.8,1 for the flat plate and M= 0.5,0.75,1,1.5 for the turbine blade) were studied. The results obtained were interpreted through cooling effectiveness and vortex structure. The interaction of vortex and anti-vortex on sister holes was investigated. Temperature contours and streamlines (or velocity vectors) were investigated at different streamwise locations to examine film structure. The area ratio on sister hole applications heavily affects the vortex intensity and size. Therefore, it has a significant effect on the film structure and cooling effectiveness. The positive effect of sister holes is more pronounced at low area ratios. At AR=2, the cooling effectiveness increases by an average of 57% depending on the blowing ratio, while at AR=5 effectiveness increases by 35%. AR has an important place on vortex position, size, and intensity. The results of this study showed area ratio, as well as the lateral distance between main hole and sister hole centers heavily affects the cooling effectiveness, the lower area ratios are more efficient for film cooling.
Benzer Tezler
- Bor Nitrür (BN) ince film ara katmanlar üzerine üretilen yüksek performanslı elektronik uygulamaların geliştirilmesi ve özelliklerinin incelenmesi
Investigation and development of BN interlayer thin film for application in high-performance electronics
REZA MOHAMMADIGHAREHBAGH
Doktora
Türkçe
2023
Fizik ve Fizik MühendisliğiEskişehir Osmangazi ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SUAT PAT
- Nemli havadaki su buharı yoğuşmasının sayısal olarak incelenmesi
Numerical investigation of water vapour condensation from humid air
CİHAT GÜNAY
Yüksek Lisans
Türkçe
2014
Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ALİ FERİDUN ÖZGÜÇ
- Optical and thermal aspects of spectrally selective thin film filters
Lazer aydınlatması altında spektral olarak seçici ince film optik filtreler ile tungsten'in termal yönetimi
SAINA FARROKHPOUR SANI
Yüksek Lisans
İngilizce
2023
Mekatronik MühendisliğiSabancı ÜniversitesiMekatronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. İBRAHİM KÜRŞAT ŞENDUR
- Tungsten katkılı VO2 esaslı termokromik ince film kaplamalı camların geliştirilmesi ve karakterizasyonu
Development and characterization of tungsten doped VO2-based thermochromic thin film coated glasses
MUHAMMED BERKAY GÜVEN
Yüksek Lisans
Türkçe
2017
Metalurji MühendisliğiYıldız Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. ALİ ERÇİN ERSUNDU
- Sıcak daldırma yöntemi ile alüminyum kaplanan düşük karbonlu çeliğe uygulanan mikro ark oksidasyon işleminin karakterizasyonu
Characterization of micro-arc oxidized unalloyed low-carbon steel after hot-dip aluminizing process
MUSTAFA AÇIKSÖZ
Yüksek Lisans
Türkçe
2017
Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MURAT BAYDOĞAN