Fluid Dynamics and Heat Transfer of Turbomachinery

Lakshminarayana, B.

doi:10.1002/9780470172629

Cited by 294 publications

(295 citation statements)

References 0 publications

Supporting

Mentioning

275

Contrasting

Unclassified

Order By: Relevance

“…In [31], it is noted that entropy generation due to dissipation caused by viscous layers, vortices and shocks is the reason for reduced system performance. Therefore, local contributions to the entropy generation can be determined using adequate turbulence modeling, leading to an overall performance evaluation based on entropy generation considerations.…”

Section: Literature About Entropy and The Sla Approachmentioning

confidence: 99%

How to Determine Losses in a Flow Field: A Paradigm Shift towards the Second Law Analysis

Herwig

Schmandt

2014

Entropy

View full text Add to dashboard Cite

Assuming that CFD solutions will be more and more used to characterize losses in terms of drag for external flows and head loss for internal flows, we suggest to replace single-valued data, like the drag force or a pressure drop, by field information about the losses. These information are gained when the entropy generation in the flow field is analyzed, an approach that often is called second law analysis (SLA), referring to the second law of thermodynamics. We show that this SLA approach is straight-forward, systematic and helpful when it comes to the physical interpretation of the losses in a flow field. Various examples are given, including external and internal flows, two phase flow, compressible flow and unsteady flow. Finally, we show that an energy transfer within a certain process can be put into a broader perspective by introducing the entropic potential of an energy.

show abstract

Section: Literature About Entropy and The Sla Approachmentioning

confidence: 99%

How to Determine Losses in a Flow Field: A Paradigm Shift towards the Second Law Analysis

Herwig

Schmandt

2014

Entropy

View full text Add to dashboard Cite

show abstract

“…Istotnym czynnikiem podnoszącym efektywność przemian energetycznych w układach z turbiną gazową jest temperatura spalin na wlocie turbiny. Podnoszenie tej temperatury wpływa na sprawność obiegu termodynamicznego oraz poziom mocy jednostkowej [1]. Wysoka temperatura spalin powoduje, że materiały, z których zrobione są łopatki muszą mieć określone własności termofizyczne, aby mogły pracować w takich temperaturach.…”

Section: Wprowadzenieunclassified

Optymalizacja kształtu oraz rozmieszczenia kanałów chłodzących w łopatkach turbin gazowych

Wróblewska¹

2014

ZN PRz Mechanika

View full text Add to dashboard Cite

W pracy przedstawiono wyniki obliczeń dotyczących problemu chłodzenia łopa-tek turbin gazowych. Sformułowane zostało zagadnienie odwrotne dotyczące rozmieszczenia kanałów chłodzących w istniejącej konstrukcji łopatki z punktu widzenia kryterium optymalizacyjnego. Jako kryterium optymalizacji przyjęta została stała temperatura na brzegu zewnętrznym łopatki równa 600K i 650K. Obliczenia wykonane zostały dla łopatki Mark2 przy założeniu, że znany jest rozkład współczynnika przejmowania ciepła na brzegu zewnętrznym łopatki. Wyniki obliczeń pokazują, że rozmieszczenie kanałów chłodzących w tej łopatce nie jest prawidłowe z punktu widzenia rozpatrywanego kryterium optymalizacyjnego.Słowa kluczowe: zagadnienia odwrotne, źródła pozorne WprowadzenieTurbina gazowa jest podstawowym źródłem napędu lotniczego, a także ważnym elementem konwersji energii w układach energetycznych. Istotnym czynnikiem podnoszącym efektywność przemian energetycznych w układach z turbiną gazową jest temperatura spalin na wlocie turbiny. Podnoszenie tej temperatury wpływa na sprawność obiegu termodynamicznego oraz poziom mocy jednostkowej [1]. Wysoka temperatura spalin powoduje, że materiały, z których zrobione są łopatki muszą mieć określone własności termofizyczne, aby mogły pracować w takich temperaturach. W tym celu stosuje się między innymi powłoki ochronne, mające zabezpieczyć łopatkę przed niekorzystnym wpływem temperatury gazów spalinowych oraz systemy chłodzenia łopatek. Przeciwdziałanie warunkom termicznym panującym w elementach turbin gazowych polega m.in. na [2]:1. zastosowaniu chłodzenia wewnętrznego oraz zewnętrznego (filmowego), 2. doborze materiałów na łopatkę oraz powłokę ochronną, 3. wyborze czynnika chłodzącego.1 Agnieszka Wróblewska, Politechnika Poznańska, pl. Marii Skłodowskiej-Curie 5, 60-965 Poznań, tel. 61 665 2213, e-mail:agnieszka.wroblewska@poznan.pl. 124A. WróblewskaZastosowanie systemów chłodzenia łopatek turbin gazowych umożliwia osiągnięcie temperatury spalin znacznie przewyższającej ograniczenia materiałowe dla łopatek niechłodzonych. Powoduje również komplikacje, do których należą znaczne gradienty temperatur w łopatkach. Gradienty temperatur zwią-zane są z naprężeniami termicznymi, które mają wpływ na trwałość elementów turbin gazowych. Działania, które należy podjąć, aby zmniejszyć negatywne skutki chłodzenia łopatek sprowadzają się m.in. do zapewnienia równomierno-ści chłodzenia oraz modelowania kanałów łopatek turbin gazowych [2]. Współ-cześnie można wyróżnić kilka systemów chłodzenia: konwekcyjne, filmowe, strumieniowe (uderzeniowe), transpiracyjne, które stosuje się w zależności od temperatury spalin [3].Przedmiotem rozważań prezentowanych w tym artykule jest optymalizacja kształtu oraz rozmieszczenia kanałów chłodzących w łopatkach turbin gazowych. Zagadnienie to jest bardzo ważne z technicznego punktu widzenia. Jako przykład można tu wymienić pozycje [4], [5]. Pierwsza z nich zajmuje się poszukiwaniem położenia punktowych źródeł ciepła w obszarze łopatki. Druga wykorzystuje algorytm genetyczny do ustalenia...

show abstract

“…The leakage of flow through this tip clearance causes a number of adverse effects that result in a reduction in the overall efficiency of a turbine stage. It has been stated that the loss in turbine stage efficiency due solely to the tip clearance flow varies between 2% to 6% for a realistic clearance of 1% of blade span, and that this loss accounts for 20% to 40% of the overall loss within the turbine [1].The potential savings of reducing this unwanted loss is great. Lattime and Steinetz [2] reported that for only a 1% reduction in specific fuel consumption, the potential fuel savings for commercial U.S. airline carriers alone would be approximately 53 billion liters (14 billion gallons) annually.…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

A Review on Tip Clearance Flow and Secondary Flow Losses in Linear Turbine Cascade

Patdiwala¹,

Patel²,

Parmar³

2014

IOSRJMCE

View full text Add to dashboard Cite

Fluid Dynamics and Heat Transfer of Turbomachinery

Cited by 294 publications

References 0 publications

How to Determine Losses in a Flow Field: A Paradigm Shift towards the Second Law Analysis

How to Determine Losses in a Flow Field: A Paradigm Shift towards the Second Law Analysis

Optymalizacja kształtu oraz rozmieszczenia kanałów chłodzących w łopatkach turbin gazowych

A Review on Tip Clearance Flow and Secondary Flow Losses in Linear Turbine Cascade

Contact Info

Product

Resources

About