Resumen

En este artículo se describe un estudio experimental de transferencia de calor de cuatro configuraciones diferentes de refrigeración interna del borde de salida basadas en esquemas de aletas de espiga. El objetivo del estudio es la comparación entre las configuraciones innovadoras y las estándar. Así, se compara una configuración de aletas circulares con un esquema pentagonal innovador con un esquema escalonado estándar, mientras que dos configuraciones de aletas elípticas se comparan entre sí girando la elipse desde la dirección de la corriente a la dirección de la envergadura. Para cada configuración, se realizaron mediciones de transferencia de calor y pérdida de presión manteniendo el número de Mach fijo en 0,3 y variando el número de Reynolds de 9000 a 27000. Con el fin de investigar el comportamiento global tanto de la pared frontal como de los pedestales, se realizan mediciones de transferencia de calor utilizando una técnica transitoria combinada. Sobre la superficie de la pared frontal, la técnica transitoria clásica con cristales líquidos termocrómicos permite medir un mapa detallado del coeficiente de transferencia de calor (HTC). Las aletas pivotantes están fabricadas con un material de alta conductividad térmica, y un método inverso de reducción de datos basado en un código de elementos finitos permite evaluar el HTC medio de cada aleta pivotante. Los resultados muestran que la disposición pentagonal genera una distribución de HTC no uniforme sobre la superficie de la pared extrema, mientras que, en términos de valores medios, es equivalente a la configuración escalonada. Por el contrario, el mapa de HTC de las dos configuraciones elípticas es similar, pero la disposición en vano genera mayores coeficientes de transferencia de calor y pérdidas de presión.

• Materias:Máquinas eléctricas Mecánica de fluidos Turbinas de gas Turbomáquina
• Subjects:Electric machines Fluid mechanics Gas turbines Turbomachine
• Palabras claves:superficie de la pared final, transferencia de calor, configuración de aleta de espiga circular, coeficiente detallado de transferencia de calor, configuraciones de aleta de espiga elíptica, material de alta conductividad térmica, coeficientes más altos de transferencia de calor, método inverso de reducción de datos, técnica transitoria clásica, técnica transitoria combinada
• Keywords:endwall surface, heat transfer, circular pin fin configuration, detailed heat transfer coefficient, elliptic pin fin configurations, high thermal conductivity material, higher heat transfer coefficients, inverse data reduction method, classic transient technique, combined transient technique