Caratterizzazione sperimentale di una schiera di pale di turbina con applicazione di dispositivi di controllo dei flussi secondari

Abstract

Il presente elaborato è dedicato allo studio sperimentale di differenti sistemi di mitigazione dei flussi secondari, applicati a una schiera statorica di pale di turbina per applicazione aeronautica inserita in un canale meridiano asimmetrico e divergente. Lo studio è stato condotto svolgendo prove sperimentali in galleria del vento presso il laboratorio di Aerodinamica e Turbomacchine dell’Università di Genova. Durante le campagne sperimentali la stessa schiera è stata testata sia in assenza di dispositivi di mitigazione dei flussi secondari, sia con l’applicazione di fences sulla superficie palare e infine con l’applicazione simultanea di fences sulla pala e ridges sull’endwall divergente. Il confronto tra le performance delle diverse configurazioni analizzate ha permesso di valutare quale tra i sistemi di mitigazione dei flussi secondari presi in esame sia in grado di migliorare il rendimento di pala e conseguentemente ottimizzare l’intero stadio di turbina.

This thesis is dedicated to the experimental study of different secondary flow mitigation systems, applied to a stator array of turbine blades for aeronautical application inserted in an asymmetric and divergent meridian channel. The study was conducted by carrying out experimental tests in a wind tunnel at the Aerodynamics and Turbomachinery laboratory of the University of Genoa. During the experimental campaigns the same array was tested both in the absence of secondary flow mitigation devices, and with the application of fences on the blade surface and finally with the simultaneous application of fences on the blade and ridges on the divergent endwall. The comparison between the performances of the different configurations analyzed made it possible to evaluate which of the secondary flow mitigation systems examined is capable of improving blade performance and consequently optimizing the entire turbine stage.