Abstract

Gaz türbinleri savunma sanayiinde ve elektrik enerjisi üretiminde yaygın bir şekilde kullanılan sistemlerdir. Gaz kompresörle sıkıştırılan hava enjekte edilen yakıtla birlikte yanma odasında yakılarak türbin kısmına gönderilir. Yanma odası çıkışındaki birincil kanatlar yüksek sıcaklıklara maruz kalmaktadır. Son yıllarda gaz türbinlerinin termal verimlerini ve güçlerini arttırmak için yüksek sıcaklıkta (1150-1350°C) yanma gaz karışımları kullanılmaktadır. Bu nedenle gaz türbinlerinin herhangi bir arızaya sebep vermemesi için soğutulması gerekmektedir. Özellikle birincil kanatlar daha yüksek sıcaklıklara maruz kaldıkları için kanat içinde ve yüzeyinde farklı soğutma tasarımları ve soğutma teknikleri kullanılması gerekmektedir. Gaz türbinlerinde kullanılan soğutma teknikleri içten ve dıştan soğutma şeklinde iki ana gruba ayrılır. İçten soğutma yöntemleri özellikle kanal içinde kullanılmaktadır. Bu soğutma yöntemler rip türbülatör, pin-fin ve çarpmalı jet kullanılarak yapılan soğutma yöntemleridir. Dıştan soğutma yöntemleri ise kanat dış yüzeyinde yapılan çarpmalı jetle soğutma ve film soğutma yöntemleridir.

References

[1] Uysal, U., Li, P.-W., Chyu, M.K., Cunha, F.J., (2006), “Heat Transfer on Internal Surfacesof A Duct Subjected To Impingemenf of A Jet Array with Varying Jet Hole-Size and Spacing”,Journal of Turbomachinery, 128,158-165.
[2] Kercher, D.M., Tabakoff, W., “Heat transfer by a square array of round air jets impingingperpendicular to a flat surface including the effect of spent air”, Journal of Engineering for Power,92: 73-82 (1970).
[3] Katti, V., Prabhu, S.V., “Influence of streamwise pitch on the local heat transfercharacteristics for in-line arrays of circular jets with crossflow of spent air in one direction’’ Heatand Mass Transfer, 45: 1167-1184 (2009).
[4] Köseoglu, M.F., Baskaya, S., “The effect of flow field and turbulence on heat transfercharacteristics of confined circular and elliptic impinging jets”, International Journal of ThermalSciences, 47: 1332–1346 (2008).
[5] Van Heinengen, A.R.P., Mujumdar, A.S., Douglas, W.J.M., “Numerical prediction of theflow field and impingement heat transfer caused by a laminar slot jet”, Journal of Heat Transfer,98: 654-658 (1976).