The Formation of Counter-Rotating Vortex Pair and the Nature of Liftoff-Reattachment in Film-Cooling Flow
Notice bibliographique
Résumé
Traditionally, the formation of the Counter-Rotating Vortex Pair (CRVP) has been attributed to three main sources: the jet-mainstream shear layer where the jet meets with the mainstream flow right outside the pipe, the in-tube boundary layer developing along the pipe wall, and the in-tube vortices associated with the tube inlet vorticity; whereas the liftoff-reattachment phenomenon occurring in the main flow along the plate right downstream of the jet has been associated with the jet flow trajectory. The jet-mainstream shear layer has also been demonstrated to be the dominant source of CRVP formation, whereby the shear layer disintegrates into vortex rings that deform as the jet convects downstream, becoming a pair of CRVPs flowing within the jet and eventually turning into the main flow direction. These traditional findings are assessed qualitatively and quantitatively for film-cooling flow in gas turbines by simulating numerically the flow and evaluating the extent to which the traditional flow phenomena are taking place particularly for CRVP and for flow liftoff-reattachment. To this end, three flow simulation cases are used; they are referred to as 1—the baseline case; 2—the free-slip in-tube wall case (FSIT); and 3—the unsteady flow case. The baseline case is a typical film-cooling case. The FSIT case is used to assess the in-tube boundary layer. Cases 1 and 2 are simulated using the Reynolds-averaged Navier-Stokes equations (RANS), whereas Case 3 solves a Detached Eddy Simulation (DES) model. It is concluded that decreasing the strength of the CRVP, which is the case for e.g., shaped holes, provides high cooling performance, and the liftoff-reattachment phenomenon was thus found to be strongly influenced by the entrainment caused by the CRVP, rather than the jet flow trajectory. These interpretations of the flow physics that are more relevant to gas turbine cooling flow are new and provide a physics-based guideline for designing new film-cooling schemes.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,001 |
| 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 | 0,001 |
| Communication savante | 0,001 | 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)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
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 découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».