PL EN


Preferencje help
Widoczny [Schowaj] Abstrakt
Liczba wyników
Tytuł artykułu

Investigation of endwall flows and losses in axial turbines. Part I. Formation of endwall flows and losses

Autorzy
Treść / Zawartość
Identyfikatory
Warianty tytułu
PL
Badanie przepływów i strat brzegowych w turbinach osiowych. Część I. Formowanie się przepływów w strefie brzegowej i strat brzegowych
Języki publikacji
EN
Abstrakty
EN
Endwall flows are among the most important sources of loss in turbines. The process of formation of endwall flows and evolution of vorticity from the endwall boundary layers is briefly described in the paper. The resulting endwall losses are discussed. The endwall boundary layer losses are evaluated theoretically by integrating the entropy increase in the boundary layer and assuming a certain model of blade profile load. The endwall losses are also calculated with the help of CFD in a 3D straight turbine cascade of Durham and compared with the results of available experimental data of ERCOFTAC.
PL
Przepływy brzegowe stanowią jedno z głównych źródeł strat w turbinach. W pracy w skrócie wyjaśniono proces formowania się przepływów brzegowych i ewolucję wirowości pochodzącej z brzegowych warstw przyściennych. Przedyskutowano wynikające stąd straty przepływu. Wyznaczono teoretycznie straty przepływu w brzegowej warstwie przyściennej poprzez całkowanie przyrostu entropii wzdłuż warstwy brzegowej i zakładając pewien model obciążenia profilu łopatkowego. Z pomocą programów komputerowych numerycznej mechaniki płynów wyznaczono także przepływ i straty brzegowe w prostej palisadzie turbinowej Durham i porównano otrzymane rezultaty z danymi eksperymentalnymi ERCOFTAC.
Słowa kluczowe
Rocznik
Strony
321--342
Opis fizyczny
Bibliogr. 34 poz., rys.
Twórcy
autor
  • The Szewalski Institute of Fluid-Flow Machinery, Polish Academy of Science, Gdańsk, Poland, lampart@imp.gda.pl
Bibliografia
  • 1. Craig H.R.M., Cox H.J.A., 1971, Performance estimation of axial flow turbines, Proc. Inst. Mech. Eng., 185, 32/71, 407-424
  • 2. Denton J.D., 1993, Loss mechanisms in turbomachines, Trans. ASME J. Turbomachinery, 115, 621-656
  • 3. Denton J.D., 1999, Loss mechanisms in turbomachines, Part I – Entropy creation in fluid flows, Part II – Loss generation in turbomachines, VKI LS 1999-02
  • 4. Doerffer P., Amecke J., 1994, Secondary flow control and stream-wise vortices formation, ASME Paper 94-GT-376
  • 5. Doerffer P., Rachwalski J., Magagnato F., 2001, Numerical investigation of the secondary flow development in turbine cascade, TASK Q., 5, 2, 165-178
  • 6. Eckerle W.A., Langston L.S., 1987, Horseshoe vortex formation around a cylinder, Trans. ASME, J. Turbomachinery, 109, 278-286
  • 7. Fluent/UNS/Rampant, 2000, User’s Guide, Fluent Inc.
  • 8. Goldstein R.J., Spores R.A., 1988, Turbulent transport on the endwall in the region between adjacent turbine blades, Trans. ASME, J. Heat Transfer, 110, 862-869
  • 9. Gregory-Smith D.G., 1993-2002, Durham low-speed turbine cascade, Turbomachinery workshop test case No. 3, Proc. ERCOFTAC Seminar and Workshop on Turbomachinery Flow Prediction, I-VIII
  • 10. Gregory-Smith D.G., 1997, Secondary and tip-clearance flows in axial turbines, VKI LS 1997-01
  • 11. Gregory-Smith D.G., Cleak J.G.E., 1992, Secondary flow measurements in a turbine cascade with high inlet turbulence, Trans. ASME, J. Turbomachinery, 114, 173-183
  • 12. Harrison S., 1989, Secondary loss generation in a linear cascade of high turning turbine blades, Trans. ASME, J. Turbomachinery, 111, 618-624
  • 13. Hawthorne W.R., 1951, Secondary circulation in fluid flow, Proc. Roy. Soc. Ser. A, 206, 374-387
  • 14. Hawthorne W.R., 1955, Rotational flow through cascades, Quart. J. Mech. Appl. Math., 8, 3, 266-279
  • 15. Hodson H.P., Dominy R.G., 1987, Three-dimensional flow in a low pressure turbine cascade at its design conditions, Trans. ASME, J. Turbomachinery, 109, 278-286
  • 16. Horlock J.H., Lakshminarayana B., 1973, Secondary flows: theory, experiment, and application in turbomachinery aerodynamics, Ann. Rev. Fluid Mechanics, 5, 247-279
  • 17. Lakshminarayana B., Horlock J.H., 1973, Generalised expressions for secondary vorticity using intrinsic co-ordinates, J. Fluid Mech., 59, Part 1, 97-115
  • 18. Lampart P., 2006, CFD investigation of aerodynamics of turbine blading systems, Zeszyty Naukowe IMP PAN, 544/1503/2006 [in Polish]
  • 19. Langston L.S., 1980, Crossflows in a turbine cascade passage, Trans. ASME, J. Eng. Power, 102, 866-874
  • 20. Langston L.S., Nice M.L., Hooper R.M., 1977, Three dimensional flow within a turbine cascade passage, Trans. ASME, J. Eng. Power, 99, 21-28
  • 21. Marchal Ph., Sieverding C.H., 1977, Secondary flows within turbomachinery bladings, Proc. AGARD-CP-24 Secondary Flows in Turbomachines, 11
  • 22. Moore J., Smith B.L., 1984, Flow in a turbine cascade: Part 2 – Measurements of flow trajectories by ethylene detection, Trans. ASME, J. Eng. Gas Turbines and Power, 106, 409-414
  • 23. Puzyrewski R., 1963, Convection of vortex lines in curved ducts as a means for calculation of endwall losses, Trans. IFFM, 17, 63-108 [in Polish]
  • 24. Schlichting H., 1968, Boundary Layer Theory, McGraw-Hill, New York
  • 25. Sharma O.P., Butler T.L., 1987, Prediction of endwall losses and secondary flows in axial flow turbine cascades, Trans. ASME J. Turbomachinery, 109, 229-236
  • 26. Shermann F.S., 1990, Viscous Flow, McGraw-Hill, New York
  • 27. Sieverding C.H., 1985, Recent progress in understanding of basic aspects of secondary flows in turbine blade passages, Trans. ASME, J. Eng. Gas Turbines and Power, 107, 248-257
  • 28. Sjolander S.A., 1997, Secondary and tip-clearance flows in axial turbines, VKI LS 1997-01
  • 29. Squire H.B.,Winter K.G., 1951, The secondary flow in a cascade of aerofoils in a non-uniform stream, J. Aeronaut. Sci., 18, 271-277
  • 30. Traupel W., 1977, Thermische Turbomaschinen, Band I, Springer-Verlag, Berlin
  • 31. Wang H.P, Olson S.J., Goldstein R.J., Eckert E.R.G., 1997, Flow visualisation of a linear turbine cascade of high performance turbine blades, Trans. ASME J. Turbomachinery, 119, 1-8
  • 32. Yamamoto A., 1987, Production and development of secondary flows and losses in two types of straight turbine cascades: Part 1 – A stator case, Part 2 – A rotor case, Trans. ASME J. Turbomachinery, 109, 186-200
  • 33. Yershov S., Rusanov A., 1997, The application package FlowER for the calculation of 3D viscous flows through multi-stage machinery, Certificate of registration of copyright, Ukrainian State Agency of Copyright and Related Rights, Kiev, February 19
  • 34. Yershov S., Rusanov A., Gardzilewicz A., Lampart P., Świrydczuk J., 1998, Numerical simulation of viscous compressible flows in axial turbomachinery, TASK Quart., 2, 2, 319-347
Typ dokumentu
Bibliografia
Identyfikator YADDA
bwmeta1.element.baztech-article-BWM4-0020-0008
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.