Tecnologia de resfriamento de lâmina de turbina

Nos últimos anos, com a melhoria contínua do desempenho de grandes turbinas a gás, a fim de reduzir ainda mais o consumo de gás efetivo, foi proposto um esquema de resfriamento de fluxo bifásico por névoa de vapor, que muda gradualmente o resfriamento das pás da turbina do ar resfriamento para resfriamento de fluido de trabalho duplo a ar e vapor e se tornou um tópico de pesquisa cada vez mais quente. Numerosos estudos mostraram que o resfriamento por névoa de vapor tem as vantagens de resfriamento rápido, alta eficiência de resfriamento, pequena resistência ao fluxo e estrutura simples, e desempenhará um papel importante no resfriamento das pás da turbina para a próxima geração de turbinas a gás de alto desempenho. Através da simulação numérica do resfriamento com estrutura de filme de impacto, a eficiência média do resfriamento foi significativamente melhorada e a zona de baixa temperatura foi significativamente ampliada.
As turbinas a gás, como usinas de grande escala, são amplamente utilizadas na geração de energia e em diversos campos industriais. Seus principais indicadores de desempenho são a eficiência térmica do ciclo do sistema e a potência de saída, ambos aumentando com o aumento da temperatura de entrada de gás no rotor da turbina; De acordo com os cálculos, o RIT aumenta 100 graus na faixa de 1073-1273 K. A potência de saída das turbinas a gás aumentará de 20% a 25%, economizando combustível de 6% a 7%. A melhoria contínua do desempenho da turbina a gás reside na melhoria do RIT, e o aumento do RIT deve considerar a resistência à temperatura dos materiais dos componentes da extremidade quente da turbina a gás e as baixas emissões de NO. O RIT é muito mais elevado do que o ponto de fusão dos materiais metálicos das pás das turbinas, especialmente quando a próxima geração de turbinas a gás utilizará hidrogénio e gás artificial como combustível, e o RIT será mais elevado, pelo que o arrefecimento é essencial. A tecnologia avançada de resfriamento pode permitir que os componentes quentes suportem temperaturas operacionais mais altas, melhorem a eficiência térmica do ciclo das turbinas a gás, estendam a vida útil das turbinas a gás e melhorem a segurança e a confiabilidade da operação do sistema. De acordo com os cálculos, se a temperatura de uso do material da palheta-guia não resfriado puder atingir 1470 K, o resfriamento convectivo interno da palheta-guia pode aumentar a temperatura de entrada da turbina para 2200 K. Pode-se observar que a realização de pesquisas sobre a tecnologia de resfriamento das pás é de grande significado.