Numerical Investigation of the Performance Impact of Stator Tilting Endwall Designs on a Mixed Flow Turbine
Notice bibliographique
Résumé
This paper numerically investigates stator endwall designs for a mixed flow turbine. One key design parameter studied is the tilting angle of the stator endwall. By examining stator designs with different tilting angles, the aim of this paper is to improve the efficiency of the studied mixed flow turbine at low velocity ratio working conditions. The performance curve at the design speed was chosen for the comparison between the baseline design and the tilted endwall designs. First, the numerical predictions for the baseline design were validated with experimental data. Then, to understand the mechanism of the performance variation between the different designs, the internal flow field was analyzed in detail. It was found that the tilting stator endwall could form a geometric “kink” in the endwall profiles. On the shroud side, certain designs with such kink caused local flow separations upstream the rotor leading edge. This separation could have the effect of reducing the intensity of the tip leakage vortex and the exit kinetic energy losses at the rotor outlet and may also improve the performance of the exhaust diffuser. As a result, the peak of the efficiency curve shifted toward lower velocity ratio. If the turbine stage incorporated a downstream exhaust diffuser, the optimal design in this study showed a shift of the velocity ratio of the peak efficiency point from 0.62 to 0.60 compared with the baseline. The maximum efficiency improvement was 1.3% points, which occurred at low velocity ratio. Meanwhile, the peak efficiency was 0.2% points higher than the baseline. If the exhaust diffuser was removed, a similar shift of the efficiency curve was observed but less efficiency gain was achieved at the low velocity ratio condition. A preliminary unsteady simulation was also conducted for the optimal design in this study.
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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 | 0,000 |
| Communication savante | 0,001 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 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 ».