A Probabilistic Method for Predicting Particle-Blade Impact Kinematics in Turbomachinery

涡轮机械 机械 无量纲量 运动学 涡轮叶片 转子(电动) 离心式压缩机 粒子(生态学) 物理 经典力学 涡轮机 航空航天工程 工程类 机械工程 叶轮 地质学 海洋学
作者
D. Klaoudatos,Nicholas Bojdo,Antonio Filippone,S. Covey-Crump,M. Jones,A. Pawley
标识
DOI:10.1115/gt2022-80389
摘要

Abstract The trajectories of dust particles ingested into gas turbine engines are dictated by their inertial properties, which influence the likelihood of collision with solid surfaces along the gas path, including compressor blades and casing. If a particle impacts a surface, it will either bounce, stick, or shatter. The fate is dependent on the kinematics of the interaction, which vary widely across the blade span and chord, and across the range of particle size and composition that a gas engine may typically ingest. This makes the prediction of compressor fouling or erosion using traditional deterministic methods computationally expensive. In this contribution, a new reduced-order model is proposed that can rapidly predict the probability of particle interaction with the blade and casing, and the probability of particle escape from the rotor outlet as a function of a dimensionless parameter, the generalized centrifugal Stokes number. Numerical simulations of particle-laden flow through a single-stage axial compressor rotor, the NASA Rotor 37, are performed to generate a dataset of particle-surface interaction kinematics for three minerals, each with a wide size distribution (0.3–135 μm), at three different blade rotation speeds. We also introduce a new dimensionless parameter, the particle kinetic energy ratio, to enable a non-dimensional particle impact kinematic analysis. Our results show that particle impact kinetic energy may be estimated on the basis of Stokes number alone.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
hyd发布了新的文献求助10
刚刚
鲜于灵竹完成签到,获得积分10
刚刚
1秒前
科研通AI6应助葉落葉飄采纳,获得10
1秒前
1秒前
无限曼易发布了新的文献求助10
1秒前
科目三应助LJY采纳,获得10
1秒前
轻松煎饼完成签到,获得积分10
2秒前
闪闪凝冬完成签到,获得积分10
2秒前
2秒前
cc关闭了cc文献求助
2秒前
3秒前
清爽的诗槐完成签到,获得积分10
3秒前
满意的向日葵完成签到,获得积分10
3秒前
icey发布了新的文献求助10
3秒前
susu完成签到,获得积分10
3秒前
3秒前
4秒前
5秒前
LILING完成签到,获得积分10
5秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
6秒前
6秒前
zheya完成签到,获得积分10
7秒前
7秒前
7秒前
小柒发布了新的文献求助10
7秒前
zxy发布了新的文献求助10
8秒前
FashionBoy应助一二采纳,获得10
9秒前
9秒前
9秒前
努力努力再努力完成签到 ,获得积分10
9秒前
10秒前
现代的紫霜完成签到,获得积分10
10秒前
小蘑菇应助huhu采纳,获得10
10秒前
Mossambicus完成签到 ,获得积分10
10秒前
coollz发布了新的文献求助10
11秒前
11秒前
榕俊完成签到,获得积分10
11秒前
11秒前
12秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
结构随机动力学 1000
Nuclear Fuel Behaviour under RIA Conditions 500
Sociologies et cosmopolitisme méthodologique 400
Why America Can't Retrench (And How it Might) 400
Another look at Archaeopteryx as the oldest bird 390
Higher taxa of Basidiomycetes 300
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 生物化学 物理 纳米技术 计算机科学 内科学 化学工程 复合材料 物理化学 基因 催化作用 遗传学 冶金 电极 光电子学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 4670964
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4050188
关于积分的说明 12525534
捐赠科研通 3743907
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2067635
邀请新用户注册赠送积分活动 1097008
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 977221