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J-GLOBAL ID：201702231890332353   整理番号：17A1478102

付加製造のための設計:内部チャネルの最適化

Design for Additive Manufacturing: Internal Channel Optimization

著者 (5件)： PIETROPAOLI M. (Imperial Coll. of London, London, GBR) ,  AHLFELD R. (Imperial Coll. of London, London, GBR) ,  MONTOMOLI F. (Imperial Coll. of London, London, GBR) ,  CIANI A. (GE Oil & Gas Nuovo Pignone s.r.l., Florence, ITA) ,  D’ERCOLE M. (GE Oil & Gas Nuovo Pignone s.r.l., Florence, ITA)
資料名： Journal of Engineering for Gas Turbines and Power  (Journal of Engineering for Gas Turbines and Power)
巻： 139  号： 10  ページ： 102101.1-102101.8  発行年： 2017年10月 
JST資料番号： E0270B  ISSN： 0742-4795  CODEN： JETPEZ  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： アメリカ合衆国 (USA)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： ガスタービン翼の内部冷却チャネル流路の付加製造(AM)による作成法を想定した流路形状の最適設計法を提示した。初めに,空隙率可変の多孔質を対象領域として,流れの連続の式,ナビエストークス方程式,エネルギー式,共役熱伝達の式,および境界条件を示した。同方程式を制約条件として淀み点圧力損失と流体出口温度に関する目的関数を連続随伴法で最小化して流路形状を決定するトポロジー最適化の手順を説明した。設計変数は多孔質のBrinkmanペナルティ係数(浸透率の逆数)とした。1)U字ベント流路の流入速度(6,10m/秒),アスペクト比(1:2,2:2)をパラメータとして,流れ曲り流路の構成とトポロジー最適化形状を示した。他の随伴法や遺伝的アルゴリズムと比較した結果,本最適化法による総圧損失改善率が最も大きい(~60%)ことが分かった。2)矩形流路について,目的関数における圧力損失と熱伝達の重み係数値,熱伝導率条件(一定または固体部/流体部比10)等による構成形状の差異を図示し,圧力損失(73~96%),温度ゲイン(8~49%)等の最適化の結果を併せ示した。

シソーラス用語： *タービン翼 ,  *チャネル ,  *最適設計 ,  *付加製造 ,  多孔質体 ,  多孔質中の流れ ,  熱伝達 ,  圧力損失 ,  数値解法 ,  最適化 ,  曲管 ,  係数
準シソーラス用語： *ガスタービン翼 ,  サーペンタイン流路 ,  トポロジー最適化 ,  共役熱伝達 ,  重み係数 ,  随伴法 ,  流路 ,  *冷却翼

分類 (2件)： ガスタービン  (PB02040Y) ,  対流・放射熱伝達  (PA02030K)

タイトルに関連する用語 (4件)： 付加製造 ,  設計 ,  チャネル ,  最適化