Gaz türbini kanatlarındaki film soğutmanın ikinci yasa ile analizi

Abstract

GAZ TÜRBİNİ KANATLARINDAKİ FİLM SOĞUTMANIN İKİNCİ YASA İLE ANALİZİ (Yüksek Lisans Tezi) Mustafa CEVİZ GAZİ ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ Kasım 1997 ÖZET Gaz türbinlerinde; yanma gazı, soğutucu hava ve kanat yüzeyi arasındaki ısı aktarım süreci oldukça karmaşıktır. Bu süreci basitleştirmek için Reynolds analojisi ve klasik süperpozisyon kuralı kullamlır. Bu çalışmada gaz türbinlerindeki film soğutmanın ikinci yasaya göre tennodinamik analizi yapılmıştır. Birinci yasayı da içeren analizde, değişik üfleme oranlan için kanat yüzeyi boyunca yüzey, soğutucu hava ve gaz sıcaklıkları sonlu farklar yöntemi kullanılarak sayısal olarak hesaplanmıştır. Analiz, wc/Ug şeklinde tanımlanan üfleme oranının farklı değerleri (0.1 ile 1.0 arasında) için: yapılmıştır. Kanat yüzeyindeki sürtünmenin ve ısı aktarımının neden olduğu entropi artışı dikkate alınmış, minimum entropi artışı için; üfleme oranı, eğim açısı, soğutucu havanın kütle debisi gibi parametrelerin optimum değerleri değişik kanat yüzey, soğutucu hava ve gaz sıcaklıkları için belirlenmiştir. Elde edilen sonuçların uygulanabilirliliği tartışılmıştır. Bilim Kodu Anahtar Kelimeler Sayfa Adedi Tez Yöneticisi 625.02.02 Film soğutma, Gaz türbini, Türbin kanadı, İkinci yasa 78 Prof. Dr. Ö. Ercan ATAER

The heat transfer mechanism between gas, cooling air and Jblade surface of a gas türbine are quite complicated. To simplify the prosess the Reynolds analogy and classical superposition rule are used. in this stady; film cooling of the gas türbine blades is analyzed by using the second law of thermodynamics. The blade surface, cooling air and gas temperatures are calculated numerically by using fînites difference method along the türbine blade for different blow rates. The analysis is performed at different blowing rate of 0. l to 1.0. Entropy generation due to the surface fiiction and heat transfer are considered. Optimum values of blowing rates, slope angle, mass flow rate of cooHng air are determined for different blade surface, cooling air and gas temperature. Applicability of the results discüssed.