PofoliaPofolia ile paylaşıldı

International Communications in Heat and Mass Transfer· 2026Q1

İçi Boş Pin-Finler Türbin Kanat Soğutma Verimliliğini Artırıyor

Numerical analysis of flow resistance and heat transfer in double wall configurations featuring solid and hollow pin-fins

Zhimin He, Lin Li, Cunliang LIU, Zhuchuan Chang

Kısa özet

Yeni bir içi boş pin-fin (DW-HPF) tasarımı, Mach sayısı 0.8'de, katı pin-finlere (DW-SPF) kıyasla alan ortalamalı film soğutma etkinliğini %97.7 ve genel yüzey ortalamalı Nusselt sayısını %15.4 oranında iyileştiriyor.

Yapay zekâ ile başlık ve abstract'tan üretildi; tam metin okunmaz.

Ana noktalar

  • İçi boş pin-finler (DW-HPF), M=0.8'de katı pin-finlere (DW-SPF) kıyasla film soğutma etkinliğini %97.7 oranında artırır.
  • DW-HPF, pin-fin yüzeylerindeki çift taraflı soğutma sayesinde M=0.8'de yüzey ortalamalı Nusselt sayısını %15.4 iyileştirir.
  • İçi boş tasarım, aynı üfleme oranında genel soğutma etkinliğinde %11.3 artış ve deşarj katsayısında (akış kaybı azaltımı) %49.3 artış sağlar.
  • DW-HPF, türbin kanat soğutması için termal ve hidrolik performans arasında sinerjik bir denge sunar.

Yapay zekâ ile başlık ve abstract'tan üretildi; tam metin okunmaz.

Özet (abstract)

With the aim of overcoming the inherent penalties of high flow resistance and limited heat transfer associated with conventional solid pin-fin double wall designs (DW-SPF), this study introduces a novel hollow pin-fin configuration (DW-HPF). A comparative analysis of the two configurations is performed via conjugate heat transfer simulations at M = 0.2–0.8. The DW-HPF de sign facilitates a bypass flow of the coolant, which diminishes the interaction strength between neighboring vortex pairs and consequently promotes superior film attachment. At M = 0.8, the DW-HPF achieves a 97.7% higher area-averaged film cooling effectiveness than the DW-SPF. While the hollow geometry somewhat compromises impingement cooling on the target plate, it introduces a dual-sided cooling effect on the pin-fin surfaces. Consequently, the overall surface-averaged Nusselt number of the DW-HPF surpasses that of the DW-SPF, registering a 15.4% improvement at M = 0.8. Furthermore, at the same blowing ratio, the DW-HPF demonstrates an 11.3% enhancement in overall cooling effectiveness and a substantial 49.3% increase in the discharge coefficient, underscoring its capacity for significant flow loss reduction. In essence, the proposed DW-HPF offers a synergistic balance between thermal and hydraulic performance, positioning it as a highly effective cooling solution for turbine blade hot spots.

Yazarların özeti; kaynağından alınmıştır. International Communications in Heat and Mass Transfer, 2026 · DOI ↗

ÇıkarımlarUygulamada
Makaleye SorUygulamada

Devamı Pofolia uygulamasında

Çıkarımlar ve makaleye soru sorma; ilgi alanına göre her gün yeni özetler. Ücretsiz.

Web'de giriş yaparak aç

Alan: Makine Mühendisliği

Mechanical EngineeringEngineering