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Convegni ATI - Accesso riservato soci CTI

Analisi del campo di moto in prossimità del bordo uscita di una pala di turbina a gas con iniezione di refrigerante

Pubblicazione


Autore: V. Dossena, C. Osnaghi

Collana: CA - 53 - Firenze 1998

Note:
Il raffreddamento a film è una tecnica orinai largamente diffusa nelle moderne turbine a gas. L'innalzamento della temperatura massima del ciclo è infatti un parametro fondamentale per il raggiungimento di alti rendimenti e lavori specifici. L'iniezione di refrigerante influenza però il campo fluidodinamico e la prestazione globale del profilo; è quindi necessario che il beneficio apportato al ciclo non sia eccessivamente penalizzato. da un decadimento dell'efficienza aerodinamica dello stadio raffreddato. Da ciò nasce l'esigenza di una dettagliata analisi aerodinamica che permetta di chiarire il meccanismo di miscelamento che avviene a valle dei punti di iniezione del refrigerante.

A tale scopo è stata messa a punto una galleria del vento per lo studio di un unico profilo in grande scala, in grado di simulare le effettive condizioni di velocità in un primo ugello statorico di una turbina a gas dell'ultima generazione raffreddato a film e per iniezione al bordo di uscita. La grande scala permette un rilievo estremamente dettagliato del campo di moto in prossimità dei punti di iniezione. Per limitare gli effetti intrusivi e aumentare la discretizzazione spaziale delle misure, è stata messa a punto una tecnica di misura del campo di moto bidimensionale basata sull'applicazione di una sonda cilindrica miniaturizzata ad un foro

Vengono presentate la nuova apparecchiatura sperimentale, la metodologia di applicazione delle nuova tecnica di misura e le prime misure ottenute dalla sua applicazione in galleria dei vento. I risultati evidenziano la diversa struttura del campo di moto nel piano interpalare al variare della portata di aria di raffreddamento. Viene inoltre descritto in maniera dettagliata e puntuale il fenomeno di miscelamento in atto a valle del bordo di uscita. In conclusione si evidenze la variazione della prestazione complessiva del profilo in funzione della portata di raffreddamento.


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