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J-GLOBAL ID：202002210106805949   整理番号：20A0784836

高圧タービンノズル案内翼の数値空力-熱研究:流入条件の影響【JST・京大機械翻訳】

Numerical aero-thermal study of high-pressure turbine nozzle guide vane: Effects of inflow conditions

著者 (3件)： Phan H. M. (Department of Engineering Science, University of Oxford, Oxford OX2 0ES, United Kingdom) ,  Duan P. H. (Department of Engineering Science, University of Oxford, Oxford OX2 0ES, United Kingdom) ,  Dinh C. T. (School of Transportation Engineering, Hanoi University of Science and Technology, Hanoi, Vietnam)
資料名： Physics of Fluids  (Physics of Fluids)
巻： 32  号： 3  ページ： 034111-034111-13  発行年： 2020年 
JST資料番号： H0052B  ISSN： 1070-6631  CODEN： PHFLE6  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： 高圧タービンノズル案内羽根空気-熱性能の正確な予測可能性は,成分の頻繁で高い熱負荷への曝露による開発キャンペーンにおいて非常に望ましい。本論文では,現代の航空エンジンにおける代表的な翼形状を数値的に研究した。ブレードプロファイルの空気力学と空気熱的検証を利用可能な実験データと比較して行った。層流-乱流遷移の捕捉における優位性により,遷移乱流モデルせん断応力輸送γ-θの使用により,満足な一致を達成できることを示した。入口乱流強度,入口端壁境界層厚さ及び入口全温度分布の増加に関する感度研究を行い,空気-熱予測可能性に及ぼす流入条件の不確実性の影響を理解した。入口乱流強度の増加は,圧力表面熱伝達係数を増加させ,そして,吸込表面上の初期遷移開始を誘発した。数値モデルにおける乱流強度の急速な減衰により,人工的に高い入口乱流強度の使用が予測改善に有効であることを示した。一方,入口境界層の厚さの変化は二次流れの形成と強度,すなわち馬蹄渦と通過渦に影響する。これらの二次流れ現象は,端壁において最も顕著な熱伝達の上昇が見られるが,壁近傍領域における局所的な翼表面熱伝達係数に影響を及ぼす。高温ストリークの温度歪振幅と羽根によるその相対的ロッキング位置は,熱流束分布に著しく影響した。対照的に,熱伝達係数はホットストリーク条件の変化に敏感でなかった。しかし,温度歪振幅を増加させると,異なるクロック配置間でより大きな差を誘起できることが示されている。加えて,流体と壁温度の間の差の減少は,遷移開始を遅らせ,境界層を安定化する。定常および時間平均流れ解を比較することにより,非定常効果の更なる解析を行った。これらの解の間の不一致は流れ場の非線形性に起因することが観察された。従って,層流-乱流遷移および後縁領域において,著しい矛盾を見出すことができた。しかし,全面積平均熱伝達に及ぼすこれらの領域の寄与は小さいので,全羽根熱伝達に及ぼすそれらの影響は制限される。Copyright 2020 AIP Publishing LLC All rights reserved. Translated from English into Japanese by JST.【JST・京大機械翻訳】

シソーラス用語： 層流 ,  剪断応力 ,  *空気力学 ,  熱伝達 ,  高温 ,  温度分布 ,  乱流モデル ,  熱流束 ,  二次流れ ,  境界層 ,  熱特性 ,  熱負荷 ,  熱伝達率 ,  翼形 ,  流れ場

分類 (2件)： 管内流  (BC02090Q) ,  層流,乱流,境界層  (BC02030C)

タイトルに関連する用語 (6件)： 高圧タービン ,  翼 ,  数値 ,  空力 ,  研究 ,  流入