This paper presents details of an investigation of the two-dimensional flow field in a linear turbine cascade at off-design incidences. The cascade geometry corresponds to the tip section of a moving blade row of a gas turbine of recent design. Six different inlet flow angles, ranging from high positive incidence to high negative incidence, have been investigated experimentally. A three hole pressure probe was traversed immediately downstream of the trailing edge plane. Further work concerned the computation of the cascade flow field with a finite-element based Navier-Stokes solver. The k/ɛ-model was used to account for the turbulent behavior of the flow. The measurement and computational results are compared with an established profile incidence loss correlation.
2
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
This paper presents details of an investigation of the three-dimensional flow field in a linear turbine cascade with the tip gap. The cascade geometry corresponds to the tip section of a moving blade row of a gas turbine of recent design. Five tip gap widths, including the case of zero gap width, have been investigated experimentally. A five-hole pressure probe was traversed immediately downstream of the trailing edge plane. The measurement results indicate a tip leakage vortex. Further work concerned the computation of the cascade flow field with a finite-element based Navier-stokes solver. The k/e-model was used to account for the turbulent behaviour of the flow. The inlet boundary conditions - mean and turbulence quantities - were adopted from the measured inlet flow field. The computational method is able to predict the essential features of the three-dimensional flow field qualitatively. The spatial location of the tip leakage vortex is predicated quite well, but its strength is underpredicted.
PL
Artykuł prezentuje badania trójwymiarowego pola przepływu w liniowej kaskadzie turbiny ze szczeliną wierzchołkową. Geometria kaskady odpowiada części wierzchołkowej poruszającego się układu łopatkowego turbiny gazowej nowoczesnej konstrukcji. Pięć szczelin wierzchołkowych, wliczając w to szczelinę o szerokości zero, przebadano eksperymentalnie. Sonda ciśnieniowa z pięcioma otworami przemieszczana była tuż za płaszczyzną krawędzi spływu. Wyniki eksperymentu wskazują na obecność upływowego wiru wierzchołkowego. Dalsza praca związana była z obliczeniami numerycznymi pola przepływu przez kaskadę przy użyciu solwera równań Naviera-Stokesa, w oparciu o metodę elementów skończonych. Modelowanie przepływu turbulentnego przeprowadzono przy pomocy modelu k - e. Warunki brzegowe na wlocie, tzn. wartości średnie oraz turbulentne, przyjęto w oparciu o zmierzone pole prędkości na wlocie. Metoda obliczeniowa jest w stanie przewidzieć jakościowo najważniejsze cechy trójwymiarowego pola przepływu.
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.