![](/images/graphics-bg.png)
Simulation of two dimensional flow and conjugate heat transfer problem in cooled gas turbine nozzle guide vane
Joint Authors
Hassan, Abd al-Karim Ahmad
Aurybi, Muhammad Abd al-Nabi
Source
Issue
Vol. 16, Issue 2 (30 Jun. 2010), pp.4910-4931, 22 p.
Publisher
University of Baghdad College of Engineering
Publication Date
2010-06-30
Country of Publication
Iraq
No. of Pages
22
Main Subjects
Engineering & Technology Sciences (Multidisciplinary)
Topics
Abstract AR
تم في هذا البحث استخدام (الطريقة العددية المزدوجة) لتحقيق الازدواجية بين حقل الجريان الخارجي (للحالة المستقرة الثنائية الأبعاد و الانضغاطية و للجريان المضطرب) و الجزء الصلب (للحالة المستقرة الثنائية الأبعاد) لريشة التوربين الموجهة للجريان المبردة داخليا بالحمل و غير المبردة.
إن النتائج العددية لهذه الدراسة قد قورنت مع نتائج عملية للحالة المستقرة الثنائية الأبعاد و الانضغاطية و للجريان المضطرب خلال ريشة التوربين الموجهة للجريان و المبردة و من نوع (NASA-C3X))، و قد وجدت النتائج بأنها ذات توافق جيد مع الحالة العملية بواسطة (Hylton 1983).
لقد بينت الدراسة بأن (الطريقة العددية المزدوجة) تعطي نتائج أكثر دقة من المعالجة غير المزدوجة و كذلك بينت الدراسة بأن التبريد للريشة يقلل من الإجهادات الحرارية المتمركزة في نهاية الريشة لكون ريشة التوربين في هذه المنطقة تكون نحيفة، إلى جانب ذلك فأن الجريان الداخلي المبرد للريشة يسبب نقصان في درجة حرارة الريشة و هذا يؤدي إلى زيادة عمر الريشة و لنفس درجة حرارة الدخول الكلية للريشة و كفاءة المحرك التوربيني، و كذلك من الممكن زيادة درجة حرارة الدخول الكلية للريشة و بالتالي زيادة كفاءة المحرك التوربيني و لنفس عمر الريشة.
و أخيرا، بينت الدراسة الحالية بأن (الطريقة العددية المزدوجة) هي أداة جيدة في تصميم المحرك التوربيني، و هي تخدم العمل المستقبلي مع الأشكال المعقدة و طرق التبريد الأخرى لريش التوربين.
Abstract EN
The coupled treatment (conjugate numerical methodology) allows the simultaneous solution of the external flow (steady, two dimensional, compressible and turbulent flow) and conduction within the metal (steady, two dimensional) of gas turbine nozzle guide vane (with and without internal convection cooling).
Validation of the developed conjugate capability is investigated in the present work.
The numerical results were compared with experimental results for steady, two dimensional, compressible and turbulent flow through the gas turbine nozzle cooling guide vane type (NASA-C3X), and the results were found to be in good agreement with experiments by )Hylton 1983).
The study shows that the (conjugate numerical methodology) gives good and more accurate results than the un-coupled treatment.
It also shows that the cooling of the vane reduced the thermal stresses which are focused in the trailing edge of the vane for being thin.
Moreover, the cooling flow inside the passages of the vane reduced the temperature of vane body and that gives longer life to the vane for the same Turbine Inlet Temperature (TIT) and efficiency.
Otherwise, it gives higher Turbine Inlet Temperature and high efficiency if one chose to keep same life of the vane.
Finally, the present study shows that the conjugate heat transfer simulation is a good tool in gas turbine design, and it serves as base future work with more complex geometries and cooling schemes for turbine blade.
American Psychological Association (APA)
Hassan, Abd al-Karim Ahmad& Aurybi, Muhammad Abd al-Nabi. 2010. Simulation of two dimensional flow and conjugate heat transfer problem in cooled gas turbine nozzle guide vane. Journal of Engineering،Vol. 16, no. 2, pp.4910-4931.
https://search.emarefa.net/detail/BIM-288421
Modern Language Association (MLA)
Hassan, Abd al-Karim Ahmad& Aurybi, Muhammad Abd al-Nabi. Simulation of two dimensional flow and conjugate heat transfer problem in cooled gas turbine nozzle guide vane. Journal of Engineering Vol. 16, no. 2 (Jun. 2010), pp.4910-4931.
https://search.emarefa.net/detail/BIM-288421
American Medical Association (AMA)
Hassan, Abd al-Karim Ahmad& Aurybi, Muhammad Abd al-Nabi. Simulation of two dimensional flow and conjugate heat transfer problem in cooled gas turbine nozzle guide vane. Journal of Engineering. 2010. Vol. 16, no. 2, pp.4910-4931.
https://search.emarefa.net/detail/BIM-288421
Data Type
Journal Articles
Language
English
Notes
Includes appendices : p. 4925-4931
Record ID
BIM-288421