Effect of Inlet Temperature Non-Uniformity on High-Pressure Turbine Performance
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Notice bibliographique
Résumé
The temperature of the flow entering a high-pressure turbine stage is inherently non-uniform, as it is produced by several discrete, azimuthally-distributed combustors. In general, however, industrial simulations assume inlet temperature uniformity to simplify the preparation process and reduce computation time. The effects of a non-uniform inlet field on the performance of a commercial, transonic, single-stage, high-pressure, axial turbine with a curved inlet duct have been investigated numerically by performing URANS (Unsteady Reynolds-Averaged Navier-Stokes equations) simulations with the SST (Shear Stress Transport) turbulence model. By adjusting the alignment of the experimentally-based inlet temperature field with respect to the stator vanes, two clocking configurations were generated: an aligned case, in which each hot streak impinged on a vane and a misaligned case, in which each hot streak passed between two vanes. In the aligned configuration, the hot streaks produced higher time-averaged heat load on the vanes and lower heat load on the blades. As the aligned hot streaks impinged on the stator vanes, they also spread spanwise due to the actions of the casing passage vortices and the radial pressure gradient; this resulted in a stream entering the rotor with relatively low temperature variations. The misaligned hot streaks were convected undisturbed past the relatively cool vane section. Relatively high time-averaged enthalpy values were found to occur on the pressure side of the blades in the misaligned configuration. The non-uniformity of the time-averaged enthalpy on the blade surfaces was lower in the aligned configuration. The flow exiting the rotor section was much less non-uniform in the aligned case, but differences in calculated efficiency were not significant.
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Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
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score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découle