Numerical Analysis of Film Cooling Flow Dynamics and Thermodynamics for Perfect and Imperfect Cooling Holes

Publish Year: 1403
نوع سند: مقاله ژورنالی
زبان: English
View: 23

This Paper With 17 Page And PDF Format Ready To Download

  • Certificate
  • من نویسنده این مقاله هستم

استخراج به نرم افزارهای پژوهشی:

لینک ثابت به این Paper:

شناسه ملی سند علمی:

JR_JAFM-17-6_014

تاریخ نمایه سازی: 20 فروردین 1403

Abstract:

Film cooling protects high-temperature components and generates complex vortex structures through the interaction between the mainstream flow and the injected coolant. Additionally, the process of applying thermal barrier coatings introduces imperfect cooling holes. A numerical simulation study is conducted on two geometric configurations: inclined perfect and imperfect holes arranged in a single row on a flat plate to investigate the effects of flow field vortex structures and hole imperfections. The k-epsilon turbulent model is employed to analyse the impact of varying blowing ratios and defect positions on flow field structure and cooling efficiency, with vortex dynamics providing explanatory insights. As the blowing ratio increases, the kidney vortex associated with the perfect holes progressively detaches from the wall, reducing film cooling efficiency. The kidney vortex originates from the shear interaction between the mainstream and the impinging jet, predominantly influenced by the vortex stretching component. Imperfect holes influence the distribution state of the kidney vortex, with weakened roll-up phenomena observed at the IT۴ defect location. Consequently, a noticeable enhancement in film cooling effectiveness is achieved near the proximal end of the hole. 

Authors

S. Liang

Department of Fluid Engineering, Zhejiang Sci-Tech University, Hangzhou ۳۱۰۰۱۸, China

R. L. Dong

Department of Fluid Engineering, Zhejiang Sci-Tech University, Hangzhou ۳۱۰۰۱۸, China

W. W. Xu

Department of Fluid Engineering, Zhejiang Sci-Tech University, Hangzhou ۳۱۰۰۱۸, China

Y. Q. Wei

Department of Fluid Engineering, Zhejiang Sci-Tech University, Hangzhou ۳۱۰۰۱۸, China

مراجع و منابع این Paper:

لیست زیر مراجع و منابع استفاده شده در این Paper را نمایش می دهد. این مراجع به صورت کاملا ماشینی و بر اساس هوش مصنوعی استخراج شده اند و لذا ممکن است دارای اشکالاتی باشند که به مرور زمان دقت استخراج این محتوا افزایش می یابد. مراجعی که مقالات مربوط به آنها در سیویلیکا نمایه شده و پیدا شده اند، به خود Paper لینک شده اند :
  • Andreopoulos, J., & Rodi, W. (۱۹۸۴). Experimental investigation of jets ...
  • Bunker, R. S. (۲۰۰۵). A review of shaped hole turbine ...
  • Bunker, R. S. (۲۰۱۴, August ۴). Effect of partial coating ...
  • Chang, J., Du, Y., Zheng, S., Duan, X., & Liu, ...
  • Chen, Z., Zhang, Z., Li, Y., Su, X., & Yuan, ...
  • Funazaki, K., Kawabata, H., Takahashi, D., & Okita, Y. (۲۰۱۳). ...
  • Han, J. C., Dutta, S., & Ekkad, S. (۲۰۱۳). Gas ...
  • Heidmann, J. D., & Ekkad, S. (۲۰۰۸). A novel antivortex ...
  • Huang, K., Zhang, J., Tan, X., & Shan, Y. (۲۰۱۸). ...
  • Jiang, Y. T., Deng, H. F., You, X. L., Zhao, ...
  • Jovanovic´, M. B., de Lange, H. C., & van Steenhoven, ...
  • Jovanović, M. B., de Lange, H. C., & van Steenhoven, ...
  • Jovanović, M. B., de Lange, H. C., & van Steenhoven, ...
  • Lim, T. T., New, T. H., & Luo, S. C. ...
  • Lakehal, D., Theodoridis, G. S., & Rodi, W. (۲۰۰۱). Three-dimensional ...
  • Nemdili, F., Azzi, A., & Jubran, B. A. (۲۰۱۱). Numerical ...
  • Panda, R. K., Pujari, A. K., & Gudla, B. (۲۰۲۳). ...
  • Rezzag, T., & Jubran, B. A. (۲۰۱۹b, June ۱۷). A ...
  • Sykes, R. I., Lewellen, W. S., & Parker, S. F. ...
  • Tian, K., Wang, J., Liu, C., Yang, L., & Sundén, ...
  • Walters, D. K., & Leylek, J. H. (۱۹۹۷). A detailed ...
  • Wu, H., Cheng, H., Li, Y., Rong, C., & Ding, ...
  • Zhan, J., Li, Y., Wai, W. O., & Hu, W. ...
  • Zhang, J., Zhang, S., Wang, C., & Tan, X. (۲۰۲۰). ...
  • Zhang, W., & Zhu, H. R. (۲۰۲۰). Film cooling performance ...
  • نمایش کامل مراجع