Numeerinen tutkimus kaasukanavavirtauksen tunkeutumisesta roottorija staattorikiekon väliseen ilmatilaan aksiaaliturbiinissa
Bibliographic record
Abstract
Tässä diplomityössä tarkastellaan aksiaaliturbiinin kaasukanavavirtauksen tunkeutumista roottori- ja staattorikiekon väliseen ilmatilaan laskennallisen virtausmekaniikan (computational fluid dynamics, CFD) menetelmin. Liiallinen kuuman kaasukanavavirtauksen tunkeutuminen kyseiseen ilmatilaan aiheuttaa kriittisten moottorikomponenttien ylikuumenemisen ja alentaa niiden elinikää. Tätä haitallista ilmiötä pyritään rajoittamaan paineistamalla kiekkojen välinen ilmatila jäähdytysilmalla, joka vuodatetaan turbiinimoottorin sisäisestä ilmajärjestelmästä. Tällä toimenpiteellä on kuitenkin alentava vaikutus turbiinin suoritusarvoihin ja siksi suunnittelijoiden on tärkeää tuntea ilmiön syntyyn vaikuttavat mekanismit. Työssä esitellään uusi virtauksen tunkeutumisilmiön tutkimiseen sopiva CFD -analyysimenetelmä, jossa hyödynnetään kaasukanavan ja kiekkojen välisen ilmatilan erottavaa rajapintaa laskennan tarkkailussa ja tarkasteltavan aineiston poiminnassa. Raportissa tarkastellaan kahta periodista CAD geometriaan perustuvaa 3D-mallia, jotka sisältävät yhden turbiinilavan virtauskanavan ja siihen liittyvän ylävirran puoleisen roottori- ja staattorikiekon ilmatilan. Virtaussysteemin numeerinen analyysi suoritettiin ratkaisemalla diskretoidut Reynolds-keskiarvotetut Navier-Stokes yhtälöt kytkettyinä tarkoituksenmukaiseen turbulenssimalliin. Sarja laskentatapauksia analysoitiin virtauksen tunkeutumisilmiöön vaikuttavien tekijöiden ja ongelmaan liittyvien riippuvuussuhteiden määrittämiseksi. Lisäksi työ sisältää laskennallisen analyysin toteuttamiseen liittyviä havaintoja. Saadut tulokset suoritetusta virtausanalyysistä ovat yhdenmukaisia aiempien numeeristen tutkimustulosten kanssa. Vakuuttavan empiirisen materiaalin puuttuessa kokeellista vahvistusta ei kuitenkaan saavutettu. Virtaussysteemien laskennalliset ratkaisut sallivat seuraavien virtauksen tunkeutumiseen vaikuttavien tekijöiden identifioimisen: turbiinivaiheen kuormitus, ilmatilaan vuodatetun massavirran suhde roottorikiekon rajakerroksen keskipakoisvoimien aiheuttamaan radiaalimassavirtaan sekä kaasukanavan ja kiekkojen ilmatilan välisen "virtauskynnyksen" muotoilu. Lisäksi saavutetut ilmatilassa vallitsevan lämpötilan ja painetason korrelaatiot kuuman virtauksen tunkeutumismäärän suhteen osoittautuivat rohkaiseviksi, avaten mahdollisuuden kokeellisen korjausmenetelmän hyödyntämiseen. Lisätutkimuksen tarpeellisuus Pratt & Whitney Canada:lla realisoitui tämän projektin tulosten myötä.
Fetched live from OpenAlex and de-inverted. Abstracts are not stored in this database: the inverted indexes are 8.6 GB of the frame’s 9.3 GB of text, and the host has 13 GB free.
How this classification was reachedexpand
Full frame machine prediction
Teacher imitationNot calibrated prevalence, not ground truth. Human validation pending. The Gemma side is a direct model label for every work in the frame, read from the title-only record. The Codex side is a classifier learned from the 10,348 direct Codex labels and calibrated to design-weighted sample rates; fields without enough sample support carry no Codex call. Candidate is the union of the two sides; consensus is their intersection. These outputs are machine_predicted_unvalidated and are not human labels.
Distilled classifier scores by category (both heads)
| Category | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Metaresearch | 0.001 | 0.001 |
| Meta-epidemiology (narrow) | 0.001 | 0.000 |
| Meta-epidemiology (broad) | 0.001 | 0.001 |
| Bibliometrics | 0.000 | 0.001 |
| Science and technology studies | 0.001 | 0.001 |
| Scholarly communication | 0.003 | 0.002 |
| Open science | 0.001 | 0.001 |
| Research integrity | 0.001 | 0.002 |
| Insufficient payload (model declined to judge) | 0.020 | 0.006 |
Machine scores (provisional)
The two teacher heads of the student model, read on this work. A score orders the frame for review; it never asserts a category, and the validation status ships verbatim with every row.
Baseline scores from an immature model (maturity gate not passed, 7 training rounds). Scores rank; they never assert a category.
score_only:v0-immature-baseline · verbatim from the scoring run: score_only means the number may rank works, and no category label ships from itClassification
machine, unvalidatedMachine predicted; a candidate call from one source (direct Gemma or distilled Codex), not a consensus.
How this classification was reached, model by model and score by score, is at the end of the page under "How this classification was reached".