Analisi sperimentale di una schiera di pale di turbina di bassa pressione in condizioni operative transoniche

Abstract

La ricerca di una maggiore efficienza è al centro della ricerca sulle turbine a bassa pressione, in quanto porta a una maggiore potenza prodotta con un minore consumo di energia. Una buona conoscenza della transizione di flusso, con un modello che preveda la posizione dell'inizio e della fine della stessa, permette al progettista di sapere dove si producono le perdite principali e, quindi, di ottimizzarle. Il presente studio fa parte di SPLEEN, un progetto europeo finanziato da Safran, e ha come obiettivo lo studio dell'intermittenza di un flusso con numeri di Reynolds bassi e numeri di Mach transonici, sviluppando algoritmi su Matlab per elaborare un segnale campionato con hot-films montati su una pala in schiera presso il Von Karman Institute for Fluid Dynamics. Un'analisi 2D in mezzeria viene effettuata per scegliere il metodo di intermittenza migliore per l'analisi 3D, che fornisce informazioni sullo sviluppo dello strato limite e dell'intermittenza dalla superficie della pala fino a mezzeria.

The pursuit of a higher efficiency is the main focus of the research on low pressure turbines since it leads to more power produced with less energy consumption. A good knowledge of flow transition with a model to predict the location of the onset and the end of it makes the designer know where the main loss are produced and, therefore, optimize them. The present study is a part of SPLEEN, a European project funded by Safran, and its aim is studying the intermittency of a flow with low Reynolds and transonic Mach numbers by developing algorithms on Matlab to process a signal sampled with hot-film mounted on a cascade blade at the Von Karman Institute for Fluid Dynamics. A 2D analysis at midspan is made to chose the best intermittency method for the 3D analysis that provides information about the development of boundary layer and intermittency from the blade surface to midspan.