Gas Turbine Tip Leakage Flow and Heat Transfer Md Hamidur Rahman

Eine der kritischsten Komponenten von Gasturbinentriebwerken, die Rotorblattspitze und das Gehäuse, sind einer hohen thermischen Belastung ausgesetzt. Es ist eine große Herausforderung für den Konstrukteur, das Turbinenmaterial vor dieser schweren Situation zu schützen. Ein einstufiges Gasturbinentriebwerk wurde mit dem kommerziellen CFD-Solver ANSYS CFX R.11 modelliert und simuliert. Die modellierte Turbinenstufe hat 30 Schaufeln und 60 Schaufeln mit einem Druckverhältnis von 3,2 und einer Drehzahl von 9500 U/min. Die vorhergesagte isentrope Machzahl und die adiabatische Wandtemperatur am Gehäuse zeigten eine gute Übereinstimmung mit den verfügbaren experimentellen Daten unter den nahen Betriebsbedingungen. Die Auswirkungen der Höhe des Spitzenspiels und der Rotordrehzahl wurden ebenfalls analysiert und miteinander verglichen. Sowohl bei stationären als auch bei instationären Simulationen lassen sich die gleichen typischen Muster der Leckageströmungsstrukturen und der Wärmeübertragungsratenverteilung feststellen. Bei der stat