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Enregistrement W4241534867 · doi:10.32920/ryerson.14651811

Numerical modeling of innovative film cooling hole schemes

2021· preprint· en· W4241534867 sur OpenAlexaff
Siavash Khajehhasani

Notice bibliographique

Revuenon disponible
Typepreprint
Langueen
DomaineEngineering
ThématiqueTurbomachinery Performance and Optimization
Établissements canadiensToronto Metropolitan University
Organismes subventionnairesnon disponible
Mots-clésCoolantMaterials scienceMechanicsReynolds numberLift (data mining)AerodynamicsTurbine bladeVortexJet (fluid)Leading edgeOpticsTurbinePhysicsThermodynamicsTurbulenceComputer science

Résumé

récupéré en direct d'OpenAlex

A numerical investigation of the film cooling performance on novel film hole schemes is presented using Reynolds-Averaged Navier-Stokes analysis. The investigation considers low and high blowing ratios for both flat plate film cooling and the leading edge of a turbine blade. A novel film hole geometry using a circular exit shaped hole is proposed, and the influence of an existing sister holes’ technique is investigated. The results indicate that high film cooling effectiveness is achieved at higher blowing ratios, results of which are even greater when in the presence of discrete sister holes where film cooling effectiveness results reach a plateau. Furthermore, a decrease in the strength of the counter-rotating vortex pairs is evident, which results in more attached coolant to the plate’s surface and a reduction in aerodynamic losses. Modifications are made to the spanwise and streamwise locations of the sister holes around the conventional cylindrical hole geometry. It is found that the spanwise variations have a significant influence on the film cooling effectiveness results, while only minor effects are observed for the streamwise variations. Positioning the sister holes in locations farther from the centerline increases the lateral spreading of the coolant air over the plate’s surface. This result is further verified through the flow structure analysis. Combinations of sister holes are joined with the primary injection hole to produce innovative variant sister shaped single-holes. The jet lift-off is significantly decreased for the downstream and up/downstream configurations of the proposed scheme for the flat plate film cooling. These schemes have shown notable film cooling improvements whereby more lateral distribution of coolant is obtained and less penetration of coolant into the mainstream flow is observed. The performance of the sister shaped single-holes are evaluated at the leading edge of a turbine blade. At the higher blowing ratios, a noticeable improvement in film cooling performance including the effectiveness and the lateral spread of the cooling air jet has been observed for the upstream and up/downstream schemes, in particular on the suction side. It is determined that the mixing of the coolant with the high mainstream flow at the leading edge of the blade is considerably decreased for the upstream and up/downstream configurations and more adhered coolant to the blade’s surface is achieved.

Récupéré en direct depuis OpenAlex et désinversé. Les résumés ne sont pas conservés dans cette base de données : les index inversés représentent 8,6 Go des 9,3 Go de texte de la base, et le serveur dispose de 13 Go libres.

Comment cette classification a été obtenuedéplier

Prédiction distillée sur la base complète

Imitation des enseignants

Ni prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.

score de la tête « metaresearch » (Codex)0,000
score de la tête « metaresearch » (Gemma)0,000
Version: codex-gemma-dda1882f352aStatut de validation: machine_predicted_unvalidated
Catégories candidatesaucune
Catégories consensuellesaucune
DomaineSignal candidat: aucune · Signal consensuel: aucune
Devis d'étudeSignal candidat: Simulation ou modélisation · Signal consensuel: Simulation ou modélisation
GenreSignal candidat: Empirique · Signal consensuel: aucune
Score de désaccord entre enseignants0,609
Score d'incertitude au seuil0,733

Scores Codex et Gemma par catégorie

CatégorieCodexGemma
Métarecherche0,0000,000
Méta-épidémiologie (sens strict)0,0000,000
Méta-épidémiologie (sens large)0,0000,000
Bibliométrie0,0000,000
Études des sciences et des technologies0,0000,000
Communication savante0,0000,000
Science ouverte0,0000,000
Intégrité de la recherche0,0000,000
Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger)0,0000,000

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.

Tête enseignante Opus0,015
Tête enseignante GPT0,236
Écart entre enseignants0,221 · la distance entre les deux têtes enseignantes sur ce seul travail
Statut de validationscore_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

Classification

machine, non validée

Prédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.

Les modèles n’ont appliqué aucune catégorie : rien dans la taxonomie ne correspondait à ce travail.
Devis d'étudeSimulation ou modélisation
Domainenon disponible
GenreEmpirique

Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».

En bref

Citations2
Publié2021
Routes d'admission1
Résumé présentoui

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