MRI試験装置を用いたピンフィン流路の3次元流動測定

摘要

現在航空用·産業用ガスタービンのタービン入り口温度は1600°Cのレベルにまで上昇している．高温ガスに晒される燃焼器あるいはタービン動静翼には高度な冷却手法が駆使され信頼性が確保されている。これらの冷却手法の中で，ピンフィンを用いた冷却は，燃焼壁あるいは衝突噴流で冷却することが出来ないタービン動静翼後縁の冷却手法として多用されている．さらなるガスタービンのタービン入り口温度の上昇に対処して，ピンフィンによる伝熱においてもピン形状の最適化や，流路へのタービュレンスプロモータの併設など伝熱性能の向上に向けた取り組みがなされている．ピンフィン流路の流動状態は非常に複雑で種々の形状を最適化する方法として精度は劣るが数値伝熱解析で最適化する手法が取られている。数値解析の精度を確認するためには実験との比較検証が重要である。しかし，ピンフィン流路では三次元流動場をPIVで把握することはピンフィンが障壁となり困難であった．本研究では，±45度傾斜したピンフィン流路の三次元流動特性をMRI用いて測定した結果に付き述べる．