Experimental Evaluation of Using Silica Aerogels as the Thermal Insulator for Combustor Liners
Notice bibliographique
Résumé
An experimental study was conducted for evaluating the feasibility of using silica aerogel as thermal insulator for combustor liners.Aerogels are a superior material for minimizing heat flux to the metal structure of the combustion liner due to their low thermal conductivity.In this study, a conical natural gas fired swirling-flame combustor was utilized for reproducing the combustion environment that's typical to a gas turbine combustor.The silica aerogel blanket was attached to the inner side of a perforated combustor liner.Temperature distribution on the outer side of the combustion liner was measured using a calibrated thermal infrared (IR) camera.To minimize the uncertainty in steel surface emissivity due to surface oxidation at elevated temperatures, designated areas on the metal surface were coated with a ceramic cement whose emissivity was carefully determined.To create a protective cooling film over the aerogel surface, cooling air was supplied from the back side of the perforated metal liner and was allowed to penetrate the silica aerogel blanket to be discharged to the combustor.As the combustor was operated at a fixed equivalence ratio of 0.83, cooling air flow rates were varied to evaluate the effectiveness of transpiration cooling on the aerogel blanket as various cooling flow rates.The measured evolutions of temperature distribution confirmed thermal equilibriums for every test condition with transpiration cooling.The measured temperature distribution of metal liner demonstrated superior thermal insulation of aerogel blanket under the protection of cooling film with a temperature difference as high as 1580 K between combustion products temperature and the metal liner temperature on the back side.In addition, silica aerogel samples were examined before and after the combustion tests to understand their material degradation exposing to a typical gas turbine combustor environment using high-resolution scanning electron microscope (SEM).Test results suggest multiple degradation mechanisms to the silica aerogel blanket samples from the combustion tests.The material analysis suggests that improvements can be made to the silica aerogel blankets for a more resilient thermal insulator, for example, by replacing glass fibers in silica aerogels.
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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 | 0,001 | 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 | 0,000 | 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) | 0,001 | 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 ».