SavedAdd your journal

Journals / Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi / 2022 / Cilt: 37 - Sayı: 2

Çok sıralı çarpmalı jetlerin iki geçişli dikdörtgen kanaldaki ısı taşınımının deneysel incelenmesi

Metin SÖZBİR
Ünal UYSAL
Pages
671–684
Publication Date
2022-02-28
DOI
—
🏛️Bibliographic metadata and full text access for this article are provided via DergiPark.
DergiPark Record ↗
✨

AI Summary & Key Takeaways

AI Insight
⚡ TL;DR(Too Long; Didn't Read)

En yüksek ortalama ısı geçiş katsayısının eşkenar üçgen jet plakalı modelde ve hedef plakla üzerinde en homojen ısı geçiş dağılımının dairesel jet plakalı modelde meydana geldiği tespit edilmiştir.

📌 3 Key Takeaways

🎯
Objective & Hypothesis:Gaz türbinlerinde sıcaklık arttıkça verim ve güç artmaktadır.
📊
Key Findings & Data:Fakat çok yüksek sıcaklıklara (≈2000°C) maruz kalındığında; sıcak gaz çıkış yolu üzerinde bulunan ekipmanların maruz kaldığı mekanik ve ısıl zorlamaların etkisi ciddi ölçüde arttığından özellikle gaz türbin kanatlarının soğutulması önem kazanmaktadır.
💡
Conclusion & Impact:En yüksek ortalama ısı geçiş katsayısının eşkenar üçgen jet plakalı modelde ve hedef plakla üzerinde en homojen ısı geçiş dağılımının dairesel jet plakalı modelde meydana geldiği tespit edilmiştir.
🔬Design:Modeling & Simulation
📍Scope:2000 Verileri
⚙️Variables:Isı transferi katsayısı · çarpmalı jet soğutma · termokromik sıvı kristal

Özet

Gaz türbinlerinde sıcaklık arttıkça verim ve güç artmaktadır. Fakat çok yüksek sıcaklıklara (≈2000°C) maruz kalındığında; sıcak gaz çıkış yolu üzerinde bulunan ekipmanların maruz kaldığı mekanik ve ısıl zorlamaların etkisi ciddi ölçüde arttığından özellikle gaz türbin kanatlarının soğutulması önem kazanmaktadır. Bu nedenle türbin kanatlarının mekanik veya ısıl zorlamalardan korunması ve güvenli şekilde çalışmasını sürdürebilmesi için etkin bir soğutma gereklidir. Üretici firmalar ve bilim adamları gaz türbinlerinin optimum verimi için türbin kanatlarında farklı soğutma yöntemleri geliştirme çalışmaları yapmaktadırlar. Bu geliştirme çalışmalarının çoğunluğunda çok kademeli ve sıralı yapıya sahip çarpmalı jetler ile jet geometrileri üzerinde odaklanılmıştır. Bu çalışmada; kanat soğutma kanalına geometrik olarak benzer bir model üzerinde; hidrolik çapları eşit, dairesel, kare ve eşkenar üçgen tipli jetler kullanılarak, farklı Reynolds sayılarında hedef plakadaki ısı geçiş katsayısı dağılımı sıvı kristal termografi yöntemiyle deneyler yapılmıştır. Deneylerden elde edilen veriler kullanılarak jet geometrisinin, jet çapının, jet-hedef plaka aralığının ve Re sayısının yüzey ısı geçiş katsayısına etkisi araştırılmıştır. Deneysel çalışmalar sonucunda; ısı geçiş katsayısının Re sayısının artması ile akış yönünde arttığı görülmüştür. Plakalar arası aralık ve jet hidrolik çaplarının artırılmasıyla durağan bölgelerin arttığı ve ısı geçiş katsayısının bu bölgelerde azaldığı tespit edilmiştir. Çapraz akış, hedef-jet plaka aralığının artırılması ile akış yönünde azaldığı görülmüştür. En yüksek ortalama ısı geçiş katsayısının eşkenar üçgen jet plakalı modelde ve hedef plakla üzerinde en homojen ısı geçiş dağılımının dairesel jet plakalı modelde meydana geldiği tespit edilmiştir.

🔖

Cite This Article

SÖZBİR, M., UYSAL, Ü. (2022). Çok sıralı çarpmalı jetlerin iki geçişli dikdörtgen kanaldaki ısı taşınımının deneysel incelenmesi. Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi, Cilt: 37 - Sayı: 2, 671–684. https://ajindex.com/articles/406133

📄 Full Text PDF Viewer

📄

PDF görüntüleyici hazırlanıyor...

References (13)

  1. Han, J.C., (2018),“Advanced Cooling in Gas Turbines 2016”,Max Jakob Memorial Award Paper. ASME Journal of Heat Transfer. 140 (11). 113001. https://doi.org/10.1115/1.4039644
  2. Bouchez, J. P. ve Goldstein, R. J.; (1975),“Impingement cooling from a circular jet in a crossflow”,Int. J. Heat Mass Transfer 18 719–730.
  3. Rajaratnam, N., (1976); “Developments in water science 5, Turbulent Jets”, Elsevier scientific publishing company, New York, ISBN:0-444-41372-3.
  4. Florschuetz, L. W., Berry, R. A. ve Metzger, D.E., (1980); “Periodic stream wise variations of heat transfer coefficients for inline and stagge redarrays of circular jets with crossflow of spentair”, Journal of Heat Transfer, 102: 132-137. Goldstein R.J. ve Behbahani A.I., (1982); “Impingement of a circular jet with ve without crossflow”, Int. J. Heat Mass Transfer 25, 1377–1382.
  5. Viskanta, R., (1993); “Heat transfer to impinging iso thermal gas and flamejets”, Experimental Thermaland Fluid Science, 6(2): 111-134.
  6. Lytle, D. ve Webb, B. W., (1994); “Air jet impingement heat transfer at lownozzle-platespacings”, Int. J. Heat Mass Transfer, 37(12): 1687-1697.
  7. Yan, X. ve Saniei, N., (1997); “Heat transfer from an obliquely impinging circularair jet to a flat plate”, Int. J. Heat and Fluid Flow, 18(6): 591-599.
  8. Azad, S.;Huang, Yizhe ve Han, Je-Chin, (2000); "Impingement Heat Transfer on Dimpled Surfaces Using a Transient Liquid Crystal Technique", Journal of Thermophysics ve Heat Transfer, Vol. 14, No. 2 pp. 186-193.
  9. Tanda, G., (2001); “Heat transfer and pressure drop in a rectangular channel with diamond-shapedelements”, International Journal of Heat ve Mass Transfer, 44 (18), 3529-3541.
  10. Yu, Y., (2002); “Film cooling effectiveness and heat transfer coefficient distribution saround diffusion shapedholes”. ASME-2002,, Vol.124. Osama, M. A., (2003);“Heat Transfer Distributions On TheWalls Of A Narrow Channel With Jet İmpingement And Cross Flow”,Ph.D. Thesis, University of Pittsburg. Ho, C. M. ve Gutmark, E., (1987); “Vortex induction and mass entrainment in a smalla spectratioelliptic jet”, Journal of Fluid Mechanics, 179: 383-405.
  11. Hussain, F. ve Husain, H.S., (1989); “Elliptic jets part I. Characteristics of unexcitedandexcited jets”, Journal of Fluid Mechanics, 208: 257-320.
  12. Lee, S. J., Lee, J. H. ve Lee, D. H., (1994); “Localheat transfer measurements from an elliptic jet impinging on a flat plate usingliquidcrystal”, Int. J. Heat Mass Transfer, 37(6): 967-976.
  13. Lee, J. ve Lee, S. J., (2000); “Theeffect of nozzl