Matrix Cooling Systems for Gas Turbine Nozzles and Blades: Experimental Investigations and Design Correlations

In questa tesi sono riportati i risultati sperimentali di varie campagne di misura eseguite sia in condizioni statiche che rotanti su diverse geometrie di tipo matrix per il raffreddamento interno di palettature di turbina a gas. Sono stati quantificati gli effetti della variazione di parametri geometrici caratteristici, numero di Reynolds e Rotation number sulle distribuzioni del coefficiente di scambio termico e del fattore di attrito. A partire dai dati sperimentali sono state ricavate delle correlazioni di design. Queste correlazioni sono state applicate ad un caso reale su un trailing edge di una pala, adottando le dimensioni e le proprietà del refrigerante in condizioni macchina. Dal confronto dei risultati ottenuti con le prestazioni di sistemi attualmente impiegati è stata dimostrata la bontà dei sistemi matrix in termini di incremento del guadagno di scambio termico e riduzione delle perdite di carico.