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
- 0atıf
- Q1SCImago
- 2026yıl
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 ↗
Devamı Pofolia uygulamasında
Çıkarımlar ve makaleye soru sorma; ilgi alanına göre her gün yeni özetler. Ücretsiz.
Web'de giriş yaparak açAlan: Makine Mühendisliği
Mechanical EngineeringEngineering