Design and Flow Considerations of Additively Manufactured, Internal Cooling Geometries for Small Industrial Gas Turbines
Notice bibliographique
Résumé
Abstract Additive manufacturing is now a mainstream technology and can be utilized to rapidly develop and test turbine airfoil cooling networks. This paper reports on an ongoing effort to integrate advanced internal cooling architectures in a realistic blade profile. The airfoils are currently being tested in a highspeed cascade. It is important to note that the cooling architectures are developed for small industrial gas turbines, but the results could be applied to larger frame engines. In the present study, various 1x-scale coupons were printed with features from the cascade airfoils (i.e., orifices, pin fin arrays, and converging trailing edge sections). Cold flow test results are presented for four orifice shapes (circular, raindrop, 2:1 elliptical, and 3:1 elliptical), and high and low solidity pin fin arrays. In addition, flow test results are reported for both metal and plastic test articles representing three different trailing edge designs. For the orifices, the elliptical shapes had the least deviation from design intent and the highest discharge coefficients. The friction factors for pin fin arrays were higher than both existing correlations and data available in the literature. The difference is attributed to the high roughness of the 80 μm build layer height utilized to reduce fabrication time. The trailing edges included three different geometries for pin fin arrays (ranked in order of increasing friction factor): 45° angled pin fins, horizontal pin fins supported with chamfers, and horizontal pin fins supported with a novel “gusset” feature. The ratio of the friction factor for the metal coupons to the plastic coupons is approximately equal to the friction factor augmentation resulting from the metal roughness alone. The friction factor augmentation was similar for each design despite the different geometries, varying from 1.5 to 2. The results obtained here may be utilized to advise future studies and internal cooling designs.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi 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.
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)
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 tête enseignante, 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 ».