Título
Determinación del efecto de promotores de turbulencia en el arrastre de la película de enfriamiento de álabes de turbina de gas
Autor
EDER URIEL MARTÍNEZ SANDOVAL
Colaborador
FERNANDO ZENAIDO SIERRA ESPINOSA
Nivel de Acceso
Acceso Abierto
Resumen o descripción
En el presente trabajo de investigación se presenta un estudio numérico para
analizar el efecto que tiene el uso de promotores de turbulencia dentro del
canal de enfriamiento sobre la eficiencia de la película de enfriamiento de los
álabes de una turbina de gas. Se compara el aumento de la rugosidad dentro
del canal de enfriamiento (uso de promotores de turbulencia) contra una pared
lisa (condición normal) y cómo estos cambios influyen en la eficiencia de la
película de enfriamiento. Se emplea el modelo de turbulencia a k-ε RNG para
resolver el flujo turbulento, debido a las buenas aproximaciones que se
presentan entre cálculos de CFD y mediciones experimentales de la eficiencia
de la película de enfriamiento. Se varió la relación de soplado con el objetivo
de encontrar la relación que beneficie a la película de enfriamiento, además,
se varió la relación de K=L/h, donde L es la distancia entre los promotores y h
es la altura del promotor de turbulencia dentro del canal de enfriamiento. Los
resultados mostraron que con una relación de soplado M=0.5, la eficiencia de
la película de enfriamiento, la cobertura de protección de la película y la
temperatura en la superficie de la placa plana aumentan significativamente con
el uso de los promotores de turbulencia en el canal de refrigeración, además
que, la mejor eficiencia de la película de enfriamiento se encontró para una
relación de K=11.
In this research work, a numerical study is presented to analyze the effect of
turbulence promoters within the cooling channel on the film cooling
effectiveness of the gas turbine blades. The increase in roughness within the
cooling channel (use of turbulence promoters) is compared against a smooth
wall (normal condition) and how these changes influence the film cooling
effectiveness. The k-ε RNG turbulence model is used to solve the turbulent
flow, due to the good approximations between CFD calculations and
experimental measurements of the cooling film efficiency. The blowing ratio
was varied to find the condition that benefits the film cooling effectiveness, in
addition, the K=L/h ratio was varied, where L is the distance between the
promoters and h is the height of the turbulence promoter inside the cooling
channel. The results showed that with a blowing ratio M=0.5, the film cooling
effectiveness, the protective coverage of the film, and the temperature on the
surface of the flat plate increase significantly with the use of the turbulence
promoters in the cooling channel, in addition to that, the best efficiency of the
cooling film was found for a ratio of K=11.
Editor
El autor
Fecha de publicación
27 de mayo de 2022
Tipo de publicación
Tesis de doctorado
Recurso de información
Formato
Idioma
Español
Cobertura
MEX
Audiencia
Investigadores
Repositorio Orígen
Repositorio Institucional de Acceso Abierto de la Universidad Autónoma del Estado de Morelos
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