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【24h】

対称翼前縁付け根部のフィルム冷却が馬蹄渦と熱伝達に及ぼす影響に関するLES

机译：对称翼前叶片薄膜薄膜薄膜薄膜薄膜薄膜叶片对马蹄涡流和热传递影响的影响

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現在，最新の発電用ガスタービンのタービン入口温度は1600°Cに達しているが，さらに高効率な1700°C級ガスタービンの実現に向けて，タービン翼冷却技術の高性能化が求められている．燃焼器出口の下流に位置する第一段静翼では，高温の燃焼ガスが翼前縁に衝突して生じる下降流によって，翼前縁付け根部の端壁面上に馬蹄渦が形成される．この馬蹄渦が端壁面上の伝熱を促進し，過熱による端壁面の焼損をもたらす恐れがあるため，端壁面には十分な冷却が必要になる．また，翼前縁で生じた馬蹄渦は，タービン翼の背·腹側に分かれてカウンター渦や通路渦として発達し，端壁面上のフィルム冷却流れと主流の混合を促進させるため，フィルム冷却効率を低下させるだけでなく，空力損失を生み出してタービン効率の低下をもたらす．よって，伝熱抑制と空力損失低減の両面から，翼前縁付け根部において馬蹄渦の生成を抑制する手法の開発が望まれている．馬蹄渦の生成を抑制する手法としては，翼前縁付け根部をフィレット状にする方法が知られている．著者らは翼付け根部の冷却と馬蹄渦の生成抑制を同時に実現する手法として，馬蹄渦の上流側の端壁面上に設けた冷却孔からの吹き出しにより，馬蹄渦と逆向きの運動量を端壁面近傍の流れに付与する手法を提案し，感圧塗料（PSP）を用いた風洞試験によって二次元対称翼における有効性を確認した．本研究では，実験と同様の条件でLES による数値解析を行うことにより，フィルム冷却流が馬蹄渦生成と端壁面上の熱伝達に及ぼす影響を検討する．
机译：目前，最新的发电燃气涡轮机的涡轮机入口温度达到1600℃，但需要的涡轮叶片的冷却技术的更高的性能，以实现更高的效率的1700℃级燃气轮机。有。在位于燃烧器出口的下游的第一级静叶片，在所述前缘的向下流动而产生的热燃烧气体扑来，形成在叶片前缘根部部分的端壁马蹄形涡流。马蹄形涡流促进在端壁的热传递，因为它可能导致端壁由于过热，足够的冷却是在端壁所需的燃烧。另外，马蹄形在机翼前缘的涡流产生，这是因为开发了作为抗衡涡流和通路涡流分为轮机叶片的背腹侧，以便于在端壁的混合主流和膜冷却流，所述膜冷却效率不仅降低了的涡轮机效率产生空气动力损失的降低的结果。因此，从传热抑制空气动力损失的减少，抑制，期望在叶片前缘根部部分马蹄形涡流的形成的方法的发展的两侧。抑制马蹄形涡流的形成的方法，所述叶片前缘根部部分圆角的方法是已知的。作为作者对于从设置在马蹄形涡流的上游侧的端壁，所述马蹄形涡流和的动量的端壁的冷却孔实现冷却并同时抑制马蹄旋涡翼根部的形成，通过气球反向提出附近赋予流的方法，使用压力敏感涂料（PSP）的风洞试验结果确认在二维对称翼功效。在这项研究中，用相同的条件下实验由LES执行数值分析，该膜冷却流研究对马蹄形涡流产生和端壁对传热的效果。

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