Combined effects of the inlet temperature and species distortion on hydrogen turbines aero-thermal performance
Combined effects of the inlet temperature and species distortion on hydrogen turbines aero-thermal performance
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入口温度和物质畸变对氢涡轮机气动热性能的综合影响
DOI：
10.1177/0957650915621416
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发表时间：
2016-02
期刊：
影响因子：
--
通讯作者：
Xin Yuan
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Zhong-Nan Wang;Xin Yuan
氢涡轮机中燃烧气体的成分不同于燃烧室冷却/稀释空气的成分，这在涡轮机入口处引入了温度和气体种类的不均匀性。本文研究了这两种非均匀性对氢涡轮气动热力性能的共同影响。第一个知识，得到的物种进口畸变，顶部的热斑，在改变叶片的热负荷和增加气动损失的重要作用。组分浓度促进热流体向转子压力侧移动，增强热斑径向迁移。根据数值模拟结果，在压力面上，叶片最高温度升高了进口温度变化（25 K）的5%。最后，物种畸变对氢涡轮机的影响的理解扩展到一个范围内的气体物种的浓度与实际指导方针提供氢涡轮机冷却设计。
The composition of combusted gases in hydrogen turbines is different from that of the combustor cooling/dilution air, which introduces the non-uniformities in both the temperature and gas species at the turbine inlet. The concurrent effects of these two non-uniformities on the aero-thermal performance are investigated in this paper on hydrogen turbines. First knowledge is obtained that the species inlet distortion, on top of the hot streak, has an essential role in changing the blade thermal loading and increasing aerodynamic loss. The species concentrations promote the hot fluid to move towards the rotor pressure side and enhance the hot streak radial migration. Based on the numerical simulation, the maximum blade temperature is increased by 5% of inlet temperature variation (25K), on the pressure surface. Finally, the understandings of species distortion effects on hydrogen turbines are extended to a range of gas species concentrations with practical guidelines provided for hydrogen turbines cooling design.
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DOI：
10.1115/gt2009-59727
发表时间：
2009
期刊：
--
影响因子：
--
作者：
S. Na;R. Dennis;C. Alsup;K. Bryden;T. Shih
通讯作者：
S. Na;R. Dennis;C. Alsup;K. Bryden;T. Shih
影响因子：
1.7
作者：
B. An;Jianjun Liu;Hongde Jiang
通讯作者：
B. An;Jianjun Liu;Hongde Jiang
影响因子：
1.9
作者：
M. Rai;R. Dring
通讯作者：
M. Rai;R. Dring
DOI：
10.1115/1.4006671
发表时间：
2012-09
影响因子：
1.5
作者：
A. Basol;R. Kai;A. Kalfas;R. Abhari
通讯作者：
A. Basol;R. Kai;A. Kalfas;R. Abhari
DOI：
--
发表时间：
2004-06
期刊：
The Biochemical journal
影响因子：
--
作者：
E. Greitzer;C. Tan;M. Graf
通讯作者：
E. Greitzer;C. Tan;M. Graf