Nghiên cứu ảnh hưởng của kích thước lỗ phun trên màng phân phối tới hệ số trao đổi nhiệt khi có dòng ngang

Bài viết sử dụng phần mềm ANSYS-CFX để mô phỏng đặc điểm trao đổi nhiệt của 3 mô hình tấm nhiều lỗ có xét tới dòng ngang với tỉ số vận tốc dòng phun/dòng ngang (VR = 3, 5, 7): 4 lỗ (2x2) đường kính lỗ D = 0,75 mm, 9 lỗ (3x3) D = 0,5 mm, 25 lỗ (5x5) D = 0,3 mm. Kết quả cho thấy mô hình với đường kính càng nhỏ thì dòng ngang càng có ảnh hưởng lớn đến hệ số trao đổi nhiệt, trong đó D = 0,5 mm đem lại hệ số trao đổi nhiệt cao nhất.

Journal of Science and Technique - N.208 (6-2020) - Le Quy Don Technical University NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA KÍCH THƯỚC LỖ PHUN TRÊN MÀNG PHÂN PHỐI TỚI HỆ SỐ TRAO ĐỔI NHIỆT KHI CĨ DỊNG NGANG Vũ Đức Mạnh*, Nguyễn Trung Kiên, Đào Trọng Thắng Đại học Kỹ thuật Lê Q Đơn Tóm tắt Màng phân phối phương pháp làm mát cánh tuabin có hiệu cao theo nguyên lý tăng cường hệ số trao đổi nhiệt cục dịng khơng khí làm mát với bề mặt bên cánh Đối với màng phân phối có nhiều lỗ phun phía lưng (hoặc bụng) cánh, đường kính lỗ phun D thơng số có ảnh hưởng lớn tới tương tác dịng phun với dòng ngang từ đầu cánh chảy tới, từ làm thay đổi đáng kể phân bố hệ số trao đổi nhiệt khu vực Bài báo sử dụng phần mềm ANSYS-CFX để mô đặc điểm trao đổi nhiệt mơ hình nhiều lỗ có xét tới dòng ngang với tỉ số vận tốc dòng phun/dòng ngang (VR = 3, 5, 7): lỗ (2x2) đường kính lỗ D = 0,75 mm, lỗ (3x3) D = 0,5 mm, 25 lỗ (5x5) D = 0,3 mm Kết cho thấy mơ hình với đường kính nhỏ dịng ngang có ảnh hưởng lớn đến hệ số trao đổi nhiệt, D = 0,5 mm đem lại hệ số trao đổi nhiệt cao Từ khóa: Màng phân phối; trao đổi nhiệt; dịng ngang; RANS Ký hiệu chữ viết tắt H: khoảng cách đích màng phân phối D: đường kính lỗ phun Nu: số Nusselt [n]T: hệ số dự trữ nhiệt G: lưu lượng dịng khí h: hệ số trao đổi nhiệt hsp: hệ số trao đổi nhiệt trung bình theo chiều ngang S/D: bước lỗ tương đối [T]vl: giới hạn nhiệt độ làm việc vật liệu Tmax: nhiệt độ cực đại VR = uj/uc tỉ số vận tốc dòng phun dòng ngang vị trí đầu nguồn VRi : tỉ số vận tốc dịng phun dịng ngang vị trí lỗ thứ i VRz: tỉ số vận tốc dòng phun dịng ngang vị trí lỗ cuối dịng phun j: : dịng ngang cr giá trị trung bình ave: * Email: ducmanhvu@mta.edu.vn Selected Papers of Young Researchers - 2020 Mở đầu Làm mát kiểu màng phân phối phương pháp tăng cường hệ số trao đổi nhiệt cục tạo vùng động hỗn loạn cao vùng chuyển tiếp dòng biên từ chảy tầng sang chảy rối Đây biện pháp có hiệu cao, ứng dụng rộng rãi để tăng cường làm mát cho cánh tuabin, cụ thể khu vực đầu cánh, bụng lưng cánh, cho phép cánh tuabin làm việc môi trường lên tới 1400ºC [1] Kết tính tốn cho thấy, khu vực lưng cánh phun cao áp động DR 76 chịu nhiệt độ cao nhất, chế độ định mức Tmax = 1183 K [2], đối chiếu với giới hạn nhiệt độ vật liệu ЖС6К ([T]vl = 1273 K [3]) hệ số dự trữ nhiệt [n]T = [T]vl/Tmax = 1,08 tương ứng với [T]vl-Tmax = 90 K, cần thiết tăng cường làm mát cho khu vực lưng cánh Phương pháp đơn giản hiệu bố trí thêm lỗ phun khí từ màng phân phối thổi trực diện vào bề mặt thành vách bên lưng cánh Cánh phun bao gồm thân cánh màng phân phối có lỗ phun khu vực đầu vào cánh [4], bề mặt bên cánh coi nhẵn nên kết cấu màng phân phối định đến hiệu tăng cường làm mát, mục tiêu thay đổi kết cấu màng phân phối để thu cường độ trao đổi nhiệt cao Khi lắp màng phân phối có hệ số trao đổi nhiệt cao vào thân cánh cánh làm mát tốt Kinh nghiệm nghiên cứu trường hợp xây dựng tính tốn mơ hình vật lý đồng dạng đơn giản hóa mặt kết cấu bảo tồn đặc trưng dịng chảy trao đổi nhiệt [5-7] Khu vực lưng cánh bụng cánh thường đưa mơ hình dạng phẳng [5-8] bán kính cong cánh lớn nhiều lần so với đường kính lỗ phun [5] Kết thu từ mơ hình vật lý đặc trưng trao đổi nhiệt, cụ thể hệ số trao đổi nhiệt h tiêu chuẩn Nu Hệ số trao đổi nhiệt khu vực lưng (bụng) cánh làm mát màng phân phối chịu ảnh hưởng thông số số Reynold dịng phun Rej, đường kính lỗ phun D, khoảng cách H màng phân phối tới bề mặt bên cánh, bước lỗ S, [1] Vấn đề nghiên cứu kỹ lưỡng cơng trình [6, 9] Trong trường hợp có dịng ngang, mơ hình lỗ thường sử dụng để nghiên cứu ảnh hưởng tỉ lệ vận tốc dòng phun/dòng ngang VR tới hệ số trao đổi nhiệt [10], biện pháp hạn chế ảnh hưởng VR tới hệ số trao đổi nhiệt [11, 12] Trong thơng số hình học nêu trên, đường kính lỗ (D) có vai trị quan trọng q trình trao đổi nhiệt đề cập đến số cơng trình [8, 13-15] Cụ thể, cơng trình [8] nghiên cứu mơ hình phẳng nhiều lỗ với Journal of Science and Technique - N.208 (6-2020) - Le Quy Don Technical University D = 0,254 cm 0,127 cm; Sx/D = 5÷10, Sy/D = 4÷8; H/D = 1÷3, Gcr/Gj = 0÷1,0, Re = 10000 Kết thí nghiệm thu từ hữu hạn cặp nhiệt kế để so sánh Nu dọc theo dòng chảy, nhiên chưa so sánh đưa nhận xét ảnh hưởng D tới hiệu trao đổi nhiệt Cơng trình [13] so sánh kết hệ số trao đổi nhiệt nhiều lỗ (tấm lỗ (3x3) D = 1,69 mm; lỗ (2x2) D = 3,18 mm) với lỗ, đáng tiếc chưa so sánh kết hệ số trao đổi nhiệt trực tiếp mơ hình lỗ lỗ Cơng trình [14] so sánh độ chênh áp màng phân phối có kích thước lỗ (D = 0,2÷0,8 mm), số lượng lỗ (841÷64) khác nhau, diện tích lưu thơng thay đổi khơng nhiều 26,40÷32,16 mm2, H/D = 2,5÷7,5, có xét tới dịng ngang dịng ngang từ lỗ phun gây (2 cửa ra) Một số kết thu là: Các có lỗ nhỏ tạo tổn thất áp suất lớn hơn, H/D dịng ngang ảnh hưởng đến mức độ tổn hao áp suất, hệ số trao đổi nhiệt trung bình have trường hợp D = 0,4 mm lớn Tuy nhiên, báo chưa so sánh chi tiết phân bố hệ số trao đổi nhiệt trường hợp Việc so sánh hiệu trao đổi nhiệt D khác cánh cơng bố [15] Trong cơng trình này, tác giả mơ CFD cho mơ hình nghiên cứu có D = 0,51 mm (nguyên bản), 0,25 mm với H/D = 1,58 Kết cho thấy mật độ dòng qua lỗ phun (với H/D = const) lỗ phun đường kính nhỏ đem lại hiệu trao đổi nhiệt lớn (đến 63%), điều làm tăng độ chênh áp suất lên tới 75% Nếu cố định độ chênh áp suất (thay mật độ dịng) hiệu trao đổi nhiệt tăng tới 34,3% Trong báo này, màng phân phối so sánh có tiết diện lưu thơng lưu lượng khơng khí chảy qua khơng Các cơng trình cơng trình tác giả tiếp cận chưa trả lời triệt để câu hỏi ảnh hưởng kích thước lỗ phun D mơ hình nhiều lỗ tới phân bố hệ số trao đổi nhiệt h trường hợp có dịng ngang cường độ lớn từ đầu dòng Do vậy, báo dùng công cụ mô ANSYS-CFX để khảo sát phân bố hệ số trao đổi nhiệt dịng khơng khí làm mát phun từ màng phân phối lỗ có đường kính khác (nhưng đảm bảo lưu lượng khơng khí tiết diện lưu thơng nhau), có xét tới dịng ngang thổi từ khu vực khác tới Mơ hình nghiên cứu 2.1 Các phương án nghiên cứu Khi nghiên cứu mơ hình cánh đầy đủ gặp số khó khăn như: Khó thay đổi thơng số ảnh hưởng theo ý muốn, khối lượng tính tốn lớn, đặc biệt khó thực nghiên cứu thực nghiệm Khi nghiên cứu mơ hình cục đồng Selected Papers of Young Researchers - 2020 dạng với mơ hình trao đổi nhiệt dịng khơng khí phía lưng cánh (Hình 1) Mục tiêu nghiên cứu mơ hình cục tìm phương án kết cấu màng phân phối với tiêu chí thu hệ số trao đổi nhiệt cao nhất, đường kính lỗ phun D thơng số quan trọng nên đề cập báo Hình Mơ hình đồng dạng nghiên cứu đặc tính trao đổi nhiệt có tương tác dịng phun dịng ngang a) Mơ hình trao đổi nhiệt tồn cánh phun (Mơ hình tồn cánh A); b) Mơ hình trao đổi nhiệt dạng phẳng đồng dạng với mơ hình trao đổi nhiệt kênh dẫn khơng khí phía lưng cánh (Mơ hình cục B) Theo [1] cánh tuabin đường kính lỗ phun D nói chung thường nằm dải 0,2÷2 mm, theo [16] cánh phun đường kính lỗ phun khu vực đầu vào nằm khoảng 0,8÷1,8 mm, cịn đường kính khu vực bụng lưng cánh nhỏ Ví dụ: Cơng trình [15] nghiên cứu với trường hợp đường kính lỗ phun (ở bụng lưng cánh) 0,25 mm 0,51 mm, đồng thời báo cáo NASA [17] cánh phun tầng tuabin thứ thứ hai động E3 (Hãng General Electric) có đường kính lỗ phun 0,71 mm 0,51 mm, cánh phun tiêu chuẩn J-75 NASA, lỗ phun có đường kính D = 0,38 mm [18] Vì vậy, đường kính lỗ phun khảo sát dải 0,3÷0,75 mm Theo [16] khoảng cách H màng phân phối bề mặt cánh tuabin nằm khoảng 0,4÷1,6 mm, cịn động DR 76 có H = 0,8 mm [4] a) b) c) Hình Mơ hình nghiên cứu a) Tấm 2×2 D = 0,75 mm; b) Tấm 3×3 D = 0,5 mm; c) Tấm 5×5 D = 0,3 mm Journal of Science and Technique - N.208 (6-2020) - Le Quy Don Technical University Mơ hình nghiên cứu báo phẳng có kích thước 15 mm × 15 mm, khoảng cách tương đối lỗ S/D = 10, khoảng cách từ màng phân phối đến đích H = 0,8 mm [4] Để đảm bảo tiết diện lưu thông qua màng phân phối lựa chọn mơ hình nghiên cứu (Hình 2): - Mơ hình 1: lỗ (2x2) đường kính 0,75 mm; - Mơ hình 2: lỗ (3x3) đường kính 0,50 mm; - Mơ hình 3: 25 lỗ (5x5) đường kính 0,30 mm 2.2 Xây dựng mơ hình mơ Mơ hình 3D xây dựng chia lưới ICEM CFD, cần đảm bảo chia lưới mịn dòng sát bề mặt thành vách (hệ số y+ ~ 1), số lượng phần tử cần đảm bảo để kết không sai lệch nhiều tiếp tục tăng số lượng phần tử Mơ hình lưới báo (Hình 3) có số lượng nút phần tử tương ứng 2,2 10 triệu Theo [1], ngồi mơ hình DNS, LES mơ hình rối SST (Shear Stress Transport) cho kết tốt khơng địi hỏi tài ngun máy tính q lớn Mơ hình có hai đầu vào (Hình 3), đầu vào cho dòng phun đầu vào cho dịng ngang, thơng số dịng khí hai đầu vào có nhiệt độ, lưu lượng khơng khí tỉ số VR thể bảng Để có q trình truyền nhiệt xảy dịng nhiệt bề mặt cài đặt giá trị không đổi (23000 W/m2) Hình Mơ hình chia lưới biên dòng chảy qua màng phân phối Bảng Điều kiện biên trường hợp tính tốn Thơng số Lưu lượng khơng khí thổi qua màng phân phối, Gj Nhiệt độ khơng khí thổi qua màng phân phối, Tj Nhiệt độ khơng khí dịng ngang, Tcr Tỉ số vận tốc dòng phun/dòng ngang, VR Áp suất đầu ra, pout Cường độ tỏa nhiệt đích, q Giá trị 1,5 g/s 637 K 637 K 3; 5; 1078 kPa 230000 W/m2 Selected Papers of Young Researchers - 2020 2.3 Kiểm nghiệm mơ hình Kết mô kiểm nghiệm, so sánh với kết thử nghiệm (thông qua số Nu) phương pháp dao động nhiệt độ (TOIRT) mơ hình lỗ (Hình 4) mơ hình lỗ (Hình 5) Phương pháp thí nghiệm TOIRT Wandelt Roetzel đề xuất [19], sau Freund hồn thiện, phát triển luận án [20] Hình So sánh kết thực nghiệm (TOIRT-TN02) mô (CFD) với [10] Rej = 13400, H/D = VR = (biên độ sai số 15%) Với trường hợp lỗ phun có dịng ngang (Rej = 13400, H/D = 2, VR = 7), đường kết thực nghiệm tác giả phương pháp TOIRT (đường TOIRT-TN02) bám sát đường kết [10] với biên độ sai số 15% Nuave (Hình 4) Tại vùng x/D = 2,5÷3,5 x/D < -1 sai lệch vượt ngưỡng này, khơng q 20% Nuave Kết tính tốn Nu từ CFD có giá trị cao so với đường thực nghiệm tác giả Makatar Wae-hayee, đa phần sai lệch với [10] nằm ngưỡng 20% Nuave, có đoạn x/D = 1÷3 sai số tới 30%, cịn đoạn x/D = -0,5÷0,5 x/D > 3,5 sai số gần khơng đáng kể Hình So sánh kết mô (CFD) với thực nghiệm (TOIRT) Rej = 13000, VR = 7, H/D = 2, S/D = 10 Journal of Science and Technique - N.208 (6-2020) - Le Quy Don Technical University Ở mơ hình nhiều lỗ hơn, ta có kết so sánh mơ thực nghiệm hình Ở đây, ta thấy quy luật phân bố Nu thực nghiệm mô tương đồng, sai lệch Nu mô thực nghiệm thường không vượt 15% Nuave (Hình 5) Đặc biệt kết lỗ thứ có sai số nhỏ 5% Tại khoảng lỗ thứ hai lỗ thứ ba (x/D = 3,5÷5,5) sai số tăng lên vượt mức 15% Nuave, lên tới 30% Từ kết thấy mô CFD thử nghiệm phương pháp TOIRT cho kết tương đồng khơng sai lệch nhiều so với [10] Như vậy, khẳng định mơ hình mơ xây dựng phần mềm ANSYS-CFX hoàn toàn đủ độ tin cậy để nghiên cứu đặc tính trao đổi nhiệt bề mặt phẳng làm mát màng phân phối có xét tới dòng ngang Kết bàn luận 3.1 Phân bố hệ số trao đổi nhiệt Hình Phân bố h trường hợp VR khác 11 Selected Papers of Young Researchers - 2020 Đường kính D ảnh hưởng tới hệ số trao đổi nhiệt trung bình have tồn đảm bảo lưu lượng dịng phun không đổi Giá trị have trường hợp (VR = 3÷7) tương ứng nằm dải 3127÷3226; 3207÷3237; 3116÷3223 W/m2 K, mức độ sai lệch 4% Như vậy, coi have = const D = 0,3÷0,75 mm với VR = 3÷7 Kết hình ta thấy, lỗ, dù có giảm VR (tăng dịng ngang) vị trí vùng hmax khơng bị dịch chuyển nhiều Đối với lỗ, VR = thấy dịch chuyển đáng kể vùng hmax Trong trường hợp nhiều lỗ (25 lỗ), VR = gần vùng hmax bị kéo dài, đặc biệt cuối dịng khơng cịn vùng hmax Cũng từ hình ta thấy, VR giảm vùng cực đại bị co lại theo chiều y (chiều vng góc với dịng ngang), dẫn tới việc cần bố trí bước lỗ theo chiều y nhỏ chiều x Ví dụ: Trên lưng bụng cánh tiêu chuẩn J-75 NASA bước lỗ theo chiều y tương ứng 2,0 mm 2,3 mm nhỏ theo chiều x 2,4 mm 2,8 mm [18] 3.2 Ảnh hưởng đường kính D tới phân bố hệ số trao đổi nhiệt dọc dòng chảy Một thông số quan trọng để đánh giá phân bố hệ số trao đổi nhiệt dọc dòng chảy hệ số trao đổi nhiệt trung bình theo chiều ngang hsp (Spanwise average heat transfer coefficient) Mô đưa số kết hsp sau: Khi D = 0,5 mm D = 0,75 mm: - Các cực trị hsp tăng nhẹ VR tăng (Hình 7÷9); - Đỉnh cực đại hsp D = 0,5 mm cao so với D = 0,75 mm tất trường hợp; - Đỉnh cực đại hsp khu vực lỗ sau cao lỗ trước, trường hợp H/D tương ứng 1,6 1,07, lỗ sau VR cục giảm (Hình 11); Hình Phân bố hsp VR = với đường kính D khác Hình Phân bố hsp VR = với đường kính D khác 12 Journal of Science and Technique - N.208 (6-2020) - Le Quy Don Technical University Hình Phân bố hsp VR = với đường kính D khác Hình 10 Phân bố hsp D = 0,3 mm với VR khác Khi D = 0,3 mm (H/D = 2,67), cực trị hsp sai lệch đáng kể so với trường hợp D = 0,5 mm D = 0,7 mm (Hình ÷ 9) Kết từ hình 10 cho thấy: - Khi VR = hsp tăng dần từ lỗ thứ tới lỗ thứ hai, sau giảm dần; - Khi VR = hsp tăng tới lỗ thứ ba, nhiên sau giảm mạnh; - Khi VR = đỉnh hsp nhỏ hẳn trường hợp VR = 7, đồng thời lỗ thứ gần đỉnh hsp khơng cịn rõ ràng (cao đường trung bình tương ứng 11% 7%) 3.3 Diễn biến tỉ số VRi dọc theo Hình 11 Sự thay đổi tỉ số VRi hàng lỗ dọc theo 13 Selected Papers of Young Researchers - 2020 Khi có nhiều hàng lỗ (tức D nhỏ hơn) làm cho VRi khu vực cuối dòng giảm nhiều, cụ thể khu vực lỗ cuối tăng từ lỗ lên lỗ VRz giảm 5%, cịn tăng lên 25 lỗ VRz giảm tới 10÷23% (Hình 11) Chính vậy, với nhiều lỗ làm cho khu vực cuối dòng chịu ảnh hưởng mạnh mẽ dòng ngang, hệ số trao đổi nhiệt giảm mạnh Kết luận Bài báo trình bày việc xây dựng mơ hình nghiên cứu ảnh hưởng kích thước lỗ (D = 0,3; 0,5 0,75 mm) nhiều lỗ tới phân bố hệ số trao đổi nhiệt khơng khí từ màng phân phối thổi vào đích, có xét tới dịng ngang (VR = 3, 5, 7) Trên sở kết khảo sát, đưa số nhận xét sau: - Hệ số trao đổi nhiệt trung bình khơng có khác biệt đảm bảo diện tích lưu thơng lưu lượng khơng khí; - Trong trường hợp dịng ngang có cường độ yếu lỗ nhỏ cho hệ số trao đổi nhiệt cực đại cao hơn; - Khi cường độ dịng ngang tăng lên có lỗ D = 0,3 mm chịu ảnh hưởng nhiều hơn, đặc biệt hệ số trao đổi nhiệt cuối dòng giảm mạnh; - Trong trường hợp khảo sát (tấm lỗ đường kính 0,75 mm, lỗ đường kính 0,5 mm, 25 lỗ đường kính 0,3 mm), xét theo quan điểm cân mục tiêu đạt hmax cao chịu tác động dịng ngang D = 0,5 mm cho kết tốt Tài liệu tham khảo Zuckerman, N., Lior, N (2005) Impingement Heat Transfer: Correlations and Numerical Modeling ASME Journal of Heat Transfer, 127, pp 544-552 Vũ Đức Mạnh, Phạm Vũ Thành Nam, Nguyễn Trung Kiên, Đào Trọng Thắng (2019) Nghiên cứu tính tốn trạng thái nhiệt ứng suất nhiệt cánh phun tuabin cao áp Tạp chí Khoa học Kỹ thuật, 197 (4-2019), ISSN 1859-0209 Кузменко М Л., Чигрин В С , Белова С Е (2005) Статическая прочность рабочих лопаток и дисков компрессоров и турбин ГТД , Учебное пособие, Рыбинск: РГАТА, 74 с Двигатель ДР 76 Техническое описание, Зоря - Машпроект, 2005 Han J C., Dutta S and Ekkad S (2013) Gas Turbine Heat Transfer and Cooling Technology, 2nd Edition, CRC Press Ricklick, M A (2009) Characterization of an Inline Row Impingement Channel for Turbine Blade Cooling Applications, University of Central Florida Earl Logan, Jr and Ramendra Roy (2003) Handbook of Turbomachinery, 2nd Edition Revised and Expanded, ISBN: 0-8247-0995-0 14 Journal of Science and Technique - N.208 (6-2020) - Le Quy Don Technical University 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 Florschuetz, L.W., Metzger, D.E., Su, C.C (1983) Heat Transfer Characteristics for Jet Array Impingement with Initial Crossflow ASME 1983 International Gas Turbine Conference and Exhibit, Volume 4: Heat Transfer; Electric Power, Phoenix, Arizona, USA, Conference Sponsors: International Gas Turbine Institute ISBN: 978-0-7918-7954-2 Andrew Schroder, Shichuan Ou, Urmila Ghia (2011) Experimental Study of an Impingement Cooling Jet Array Using an Infrared Thermography Technique Journal of Thermophysics and Heat Transfer Makatar Wae-hayee, Perapong Tekasakul, Smith Eiamsa and Chayut Nuntadusit (2014) Effect of Cross-Flow Velocity on Flow and Heat Transfer Characteristics of Impinging Jet with Low Jet-to-Plate Distance Journal of Mechanical Science and Technology, 28(6), 2909-2917, DOI 10.1007/s12206-014-0534-3 Man-Woong Heo, Ki-Don Lee, Kwang-Yong Kim (2011) Optimization of an Inclined Elliptic Impinging Jet with Cross Flow for Enhancing Heat Transfer Heat Mass Transfer, 47, 731-742, DOI 10.1007/s00231-011-0763-2 Pansang, R., Wae-Hayee, M., Vessakosol, P., Nuntadusit, C (2014) Heat Transfer Enhancement of Impinging Row Jets in Cross-Flow with Mounting Baffles on Surface Advanced Materials Research, 931-932, pp 1218-1222 Garimella, S V and Schroeder, V P (2001) Local Heat Transfer Distributions in Confined Multiple Air Jet Impingement Journal of Electronic Packaging, 123 CTRC Research Publications Paper 299 http://dx.doi.org/10.1115/1.1371923 Yeshayahou Levy, Arvind G Rao, V Erenburg, V Sherbaum, I Gaissinski, V Krapp (2012) Pressure Losses for Jet Array Impingement with Crossflow in Proceedings of the ASME Turbo Expo 2012, Copenhagen, Denmark, GT2012-68386 Marcel Leon De Paz, Jubran B A (2011) Numerical Modeling of Multi Micro Jet Impingement Cooling of a Three Dimensional Turbine Vane Heat Mass Transfer, 47, 1561-1579, DOI 10.1007/s00231-011-0819-3 Шец И Т и Дыбан Е П (1974) Воздушное Охладжение Деталей Газовых Турбин, Киев: Наукова думка Halila E E., Lenahan D T., and Thomas T T (1982) Energy Efficient Engine High Pressure Turbine Test Hardware Detailed Design Report, Report No NASA CR-167355 James W Gauntner, Herbert J Gladden, Daniel J Gauntner, Frederick C Yeh (1974) Crossflow Effects on Impingement Cooling of a Turbine Vane, NASA Report TM X-3029 Wandelt M., Roetzel W (1997) Lockin Thermography as a Measurement Technique in Heat Transfer in Proceedings of the Quantitative Infra-Red Thermography, Pizza, Italy, pp 189-194 Freund S (2008) Local Heat Transfer Coefficients Measured with Temperature Oscillation IR Thermography, Ph.D Dissertation, Helmut-Schmidt-Univ., Germany 15 Selected Papers of Young Researchers - 2020 THE EFFECT OF JET NOZZLE DIAMETER ON HEAT TRANSFER COEFFICIENT IN AN IMPINGEMENT CROSS FLOW SYSTEM Abstract: Jet impingement is one of effective methods adopted to enhance the local heat transfer coefficient between cooling air stream and blades For the impingement created by multi-holes located in the blade midchord region or the leading edge, the jet nozzle diameter D of impingement tubes is one of the parameters having significantly effects on the heat exchange coefficient The paper uses ANSYS-CFX software to simulate the heat exchange characteristics of multi-hole impingement tube taking into account the velocity ratio of jet flow and cross flow (VR = 3, 5, 7): holes (2×2) with diameter D = 0.75 mm, holes (3×3) D = 0.5 mm, 25 holes (5×5) D = 0.3 mm The results showed that the smaller the jet diameter is, the more significant influence the cross flow has influence on the heat transfer coefficient, and a diameter of D = 0.5 mm yields the highest heat transfer coefficient Keywords: Jet impingement; heat transfer; cross flow; RANS Ngày nhận bài: 20/3/2020; Ngày nhận sửa lần cuối: 25/6/2020; Ngày duyệt đăng: 01/7/2020  16 ... cứu ảnh hưởng tỉ lệ vận tốc dòng phun/ dòng ngang VR tới hệ số trao đổi nhiệt [10], biện pháp hạn chế ảnh hưởng VR tới hệ số trao đổi nhiệt [11, 12] Trong thơng số hình học nêu trên, đường kính lỗ. .. trao đổi nhiệt, cụ thể hệ số trao đổi nhiệt h tiêu chuẩn Nu Hệ số trao đổi nhiệt khu vực lưng (bụng) cánh làm mát màng phân phối chịu ảnh hưởng thông số số Reynold dịng phun Rej, đường kính lỗ. .. 2,8 mm [18] 3.2 Ảnh hưởng đường kính D tới phân bố hệ số trao đổi nhiệt dọc dịng chảy Một thơng số quan trọng để đánh giá phân bố hệ số trao đổi nhiệt dọc dòng chảy hệ số trao đổi nhiệt trung bình