Experimental investigation on the leading edge film cooling of cylindrical and laid-back holes with different radial angles

عملکرد خنک کننده فیلم سوراخ های فیلم استوانه ای و سوراخ های فیلم بر روی لبه مدل توربو تیوب در این مقاله مورد بررسی قرار گرفته است. اندازه گیری های تجربی برای بررسی اثر زاویه ی شیب در جهت عقربه ی (به عنوان مثال زاویه شعاعی برای یک تیغه در موتور) بر روی عملکرد خنک کننده فیلم این دو نوع سوراخ انجام شده است. سه ردیف سوراخ در یک مدل نیمه سیلندر که برای مدل لبه پیشانی تیغه استفاده می شود، مرتب شده اند. دو زاویه محوری و سه نسبت دمیدن آزمایش شده اند. روش اندازه گیری حرارتی گذرا با استفاده از دو کریستال مایع ترموکرومیک در آزمایش حاضر مورد استفاده قرار می گیرد. نتایج نشان می دهد که مسیر جت های فیلم در ناحیه لبه ی پیشرو به تدریج از جهت جریان اصلی به جهت عقربه های چرخشی نسبت به نسبت دمیدن بیشتر می شود. با توجه به دمیدن بزرگ، منطقه بیشتر می تواند از حفاظت فیلم بهره مند شود و توزیع اثر بخشی از خنک کننده فیلم، یکنواخت تر از آنهایی است که در دم دمیدن کوچک است، در حالی که ضریب انتقال حرارت نیز بالاتر است. ویژگی های توزیع اولیه ضریب انتقال حرارت برای تمام مدل های مورد آزمایش مشابه هستند. ضریب انتقال حرارت در منطقه ای که جت جریان جت جریان دارد، نسبتا پایین است، در حالی که ضریب انتقال حرارت در منطقه لبه جت نسبتا بالاتر است. در مقایسه با سوراخ های استوانه ای، جت هایی از سوراخ های عقب گذاشته شده دارای پوشش فیلم بهتر هستند و در ضمن، منطقه بیشتر دارای ضریب انتقال گرما نسبتا بالاتر است، به خصوص در دم دمیدن بزرگ است. با توجه به همان نسبت دمیدن، جت هایی از سوراخ های فیلم با زاویه شعاعی کوچک می توانند بهتر از سطح دیوار به هم متصل شوند و اثر بخشی خنک سازی فیلم را در منطقه نزدیک به خروج سوراخ از سوراخ های فیلم با زاویه شعاعی بزرگ بدست آورند، در حالی که آنها نسبتا ضریب انتقال حرارت بالاتر.