IMPATTO DEGLI EFFETTI NON STAZIONARI IN UNA TURBINA DI ALTA PRESSIONE CON INIEZIONE DI GETTI CALDI SULLA STIMA DELLA TEMPERATURA DELLE PALE ROTORICHE

High-pressure turbines are interested by several unsteady effects and non-uniformities, due mostly to the stator-rotor interaction and the preferential migration of hot streaks coming from the combustor. These phenomena are not taken into account by numerical simulations in the current industrial practice, hence affecting the quality of blade thermal load evaluation, which directly impacts on the design of cooling systems. In this work, different simulation methodologies are investigated in order to understand the impact of the consideration of unsteady effects in the model on the prediction of the blade temperature. The simulations are performed in the (steady and unsteady) RANS framework and using the commercial software ANSYS Fluent.

Le turbine di alta pressione sono interessate da non uniformità ed effetti non stazionari, legati principalmente all'interazione statore-rotore e alla migrazione preferenziale dei getti caldi (hot streaks) provenienti dalla camera di combustione. Questi fenomeni non sono considerati dalle simulazioni numeriche nella pratica industriale attuale, inficiando quindi la qualità della valutazione del carico termico delle pale, che impatta direttamente sulla progettazione dei sistemi di raffreddamento. In questo lavoro, differenti metodologie di simulazione sono investigate in modo da comprendere l'impatto dell'inclusione nel modello di calcolo di tali effetti non stazionari sulla predizione della temperatura delle pale rotoriche. Le simulazioni sono effettuate in ambiente RANS (stazionario e non stazionario) e usando il codice commerciale ANSYS Fluent.