Yapay Zeka Hızlı Bakış & Çıkarımlar
AI InsightLiteratürdeki çalışmalarla tutarlı HAD sonuçları elde edilmiştir. k-ω SST türbülans modelinin akışyapılarını daha iyi yakalayabildiği gözlemlenmiştir.
📌 3 Maddede Bu Makale
Özet
Türbomakina performansı kanat ucu boşluğundaki akış yapısına önemli oranda bağlıdır. Kanat ucuboşluğundaki akış üç boyutlu ve oldukça karmaşık bir akıştır. Kanat basınç kenarı ve emme kenarı arasındaki basınçfarkının neden olduğu akış, aerodinamik kayıp nedenidir. Bu nedenle, aerodinamik performansı iyileştirmek için budar kanalda akış yapısı net bir şekilde açıklanmalıdır. Çalışmalar, sızıntı akışının türbomakina ana akışıylaetkileşiminin önemli miktarda enerji kaybına neden olduğunu göstermiştir. Bununla beraber sızıntı akış yapısı tamolarak anlaşılamamıştır. Kanat ucu boşluğunun çok küçük bir yükseklikte olması deneysel çalışmalar için ölçümzorlukları çıkarmaktadır. Bu çalışmada kanat ucu boşluğundaki akış yapısı Hesaplamalı Akışkanlar Dinamiği (HAD)yöntemleri kullanılarak kapsamlı bir şekilde incelenecektir. Kanat ucu boşluğu yüksekliği (% 0.7, % 1 ve % 1.5değerleri) etkisi ile gövde ile kanat arasındaki bağıl hareketin sızıntı akışına ve kanat ucu vorteksi oluşumuna etkisiincelenmiştir. Literatürdeki çalışmalarla tutarlı HAD sonuçları elde edilmiştir. k-ω SST türbülans modelinin akışyapılarını daha iyi yakalayabildiği gözlemlenmiştir. Kanat ucu boşluğunun arttırılması sızıntı debisini ve aerodinamikkayıpları arttırmaktadır. Gövde ile kanat arasındaki bağıl hareketin kanat ucu vorteksini küçülterek kayıpları azalttığısonucu elde edilmiştir.
Abstract
Performance of a turbomachinery is strongly related to the flow structure in the tip gap. Flow in the tip gap is 3-D and highly complex. Pressure driven flow between the pressure side and suction side of the blade is a source of aerodynamic loss. Thus, in order to improve the performance flow structure in this small gap should be clarified. Studies indicate that interaction of tip leakage flow with main flow inside the turbomachinery results in a considerable loss. However, structure of leakage flow has not been understood completely. Small values of tip gap height creates difficulties for experimental measurements. In this study, flow structure through the tip gap will be investigated comprehensively by implementing Computational Fluid Dynamic (CFD) methods. Effects of tip clearance height (% 0.7, % 1, and % 1.5) and relative motion between blade and casing on formation of leakage flow and tip leakage vortex have been investigated. CFD results are consistent with studies in literature. It was observed that k-ω SST turbulence model was better to predict flow structures. Increasing tip clearance height results in higher aerodynamic losses and leakage flow. It was obtained that relative motion between blades and casing reduces the aerodynamic loss by weakening the tip leakage vortex