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Numerical Investigation of Flow and Heat Transfer in vane Impingement/Effusion Cooling with various rib/Dimple Structure

引用

Journal of Thermal Science 2023年第4期32卷 1357-1377页

作者： WANG Mingrui ZHU Huiren LIU Cunliang WANG Rui WU Zhuang YAO Chunyi School of Power and Energy Northwestern Polytechnical UniversityXi’an710129China

By investigating heat transfer and flow structures of dimples,orthogonal ribs,and v-shaped ribs in the impingement/effusion cooling,the article is dedicated to selecting a best-performing internal cooling structure for a turbine *** overall cooling effectiveness and coolant consumption are adopted to evaluate the cooling *** analyze the influence of structural modification,the flow field is investigated on chordwise/spanwise sections and the target *** blockage effect on crossflow can protect jet flow,resulting in higher heat transfer performance of the target *** own a stronger blockage effect than *** with the blockage effect,the influence of the rib shape is *** installing dimples between ribs,heat transfer is augmented *** introduction of ribs/dimples leads to higher discharge coefficients of jet nozzles but lower discharge coefficients of film ***,the film cooling ***,the installation of the ribs and dimples decreases total coolant *** effect of ribs/dimples on heat transfer and effusion condition of internal and external cooling is *** best-performing cooling structure is the target surface with dimples and orthogonal ribs,which decreases the wall temperature and coolant consumption by 14.57-28.03 K and 1.19%-1.81%*** article concludes the flow mechanism for dimples and influence factors on the cooling performance,which may serve as guidance for the turbine vane design.

关键词： conjugate heat transfer impingement cooling dimple v-shape rib discharge coefficient

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