PG-EAM - Programa de Pós-Graduação em Engenharia Aeronáutica e Mecânica
EN PT
Dissertação de Mestrado 1989

Modelo para análise de transferência de calor entre gases de combustão e palhetas de turbina a gás

Autor

Márcio Teixeira de Mendonça

Orientador

  • Orientador Euclides Carvalho Fernandes

Área de Concentração

Aerodinâmica, Propulsão e Energia

Data de Defesa

01/03/1989

Número da Tese

000146141

Resumo

É analisado o problema de transferência de calor em palhetas de turbina a gás, resolvendo-se numericamente as equações que descrevem o desenvolvimento da camada limite bidimensional sobre uma superf´cie curva. São consideradas as coordenadas intrínsecas e um método implícito de diferenças finitas para a solução das equações. O modelo utilizado considera as equações que representam o escoamento (continuidade, quantidade de movimento e energia) no regime laminar e turbulento, sendo empregado para o fechamento o modelo k/';épsilon';. Assim, as flutuações turbulentas são expressas em termos do produto do gradiente da variável média associada (velocidade ou entalpia) por um parâmetro de difusão turbulenta (viscosidade turbulenta ou condutibilidade térmica turbulenta), conforme hipótese de Boussinesq. O equacionamento foi feito de modo a permitir o cálculo de escoamentos compressíveis e com gradientes de temperatura da ordem dos encontrados em turbinas axiais. Ressalta-se, porém, que não é prevista a ocorrência de choque. Empregando-se o método dos volumes de controle, apresentado por Patankar [9], o sistema de equações diferenciais não lineares e acopladas é transformado em um sistema de equações algébricas lineares. Com o objetivo de testar o modelo foram feitas comparações com resultados obtidos para escoamento sobre uma placa plana e com resultados experimentais de escoamento sobre palhetas de turbina.

Palavras-chave

Transferência de calor Turbinas a gás Calor Física