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J-GLOBAL ID：201502241790241327   整理番号：15A0529397

ガスタービン翼冷却通路内のV型および切断V型リブを用いた熱伝達および流動の実験調査

Experimental investigation of heat transfer and flow using V and broken V ribs within gas turbine blade cooling passage

著者 (2件)： KUMAR Sourabh (Jacobs Technol. Inc., Raymond, OH, USA) ,  AMANO R. S. (Univ. of Wisconsin-Milwaukee, Dep. of Mechanical Engineering, 53201, Milwaukee, WI, USA)
資料名： Heat and Mass Transfer  (Heat and Mass Transfer)
巻： 51  号： 5  ページ： 631-647  発行年： 2015年05月 
JST資料番号： A0920A  ISSN： 0947-7411  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： ドイツ (DEU)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： ガスタービンは,航空機推進,地上設置発電機,および各種の産業応用のために,広く使用される。タービン入口温度の増加に伴い,革新的タービン冷却技術の発展が,効率と発電出力を高める;これらのタービン冷却の発展は,通常の材料温度限界を超えたエンジン設計を可能にした。内部冷却設計のための,高温気流に曝される表面からの熱除去技術は,伝熱面積の増加と,冷却流の乱流の促進に基づく。本研究では,翼のコア中に,2パスの矩形チャネルの片面上に反復連続V字および破線V字リブを鋳込むことにより,性能改善が得られる。180°折り返しの2パス矩形チャネルに対して,詳細実験調査が実施される。リブ付通路中で発生する詳細な熱伝達分布が,定常状態実験で報告される。チャネル中の60°のV字リブ,および破線の60°V字リブの,4種類の異なる組合せが検討された。チャネル面上の温度分布を得るために,熱電対列が使用され,乱流領域中での,Reynolds数16000,56000,および85000に対する,局所熱伝達係数が得られる。試験されたリブ付表面の全体性能を比較し,またリブによって誘起された熱伝達の増加度を評価するために,面積平均データが計算される。チャネル内の流れは,熱伝達強化リブ,曲り,回転および浮力効果によって特徴づけられる。一連の実験測定が実施され,チャネルの全般性能が予測される。本稿は,指定されたReynolds数において,8種類の異なるリブ付ダクトの,Nusselt数,圧力損失,および全体性能に関する情報を収集する試みを提示する。本研究の主要な成果は,2パスの冷却チャネルにわたる,リブ配置の最適組み合わせを評価することである。一連の実験の後に,入口のV字および出口の逆V字の場合に,熱伝達のピークの分布が高いことと結論できる。2パス冷却チャネル中で,破線リブを用いた全般性能は,連続リブに比べて高い。Copyright 2014 Springer-Verlag Berlin Heidelberg Translated from English into Japanese by JST.

シソーラス用語： *タービン翼 ,  ガスタービン ,  補強部材 ,  熱伝達 ,  熱電対 ,  チャネル ,  冷却 ,  構造
準シソーラス用語： 強制冷却 ,  冷却構造

分類 (1件)： 対流・放射熱伝達  (PA02030K)

タイトルに関連する用語 (7件)： ガスタービン翼 ,  冷却通路 ,  リブ ,  熱伝達 ,  流動 ,  実験 ,  調査