Heat flux measurement study in turbomachinery

Abstract

El objetivo de este proyecto de fin de grado es diseñar un experimento que se utilizará para averiguar cómo de bien se puede medir el flujo de calor en el laboratorio utilizando una técnica de medida de temperatura por infrarrojos. Un estudio reciente e innovador ha mostrado resultados prometedores en la medición de transferencia de calor en las palas de salida de una turbina de baja presión. En este estudio, la incertidumbre estimada es relativamente baja, que suscita escepticismo. Por lo tanto, las suposiciones y el método aplicados deben verificarse utilizando casos más fundamentales donde exista una solución analítica precisa. Este nuevo método parece ser muy preciso y rentable. Se basa en una técnica de medición de temperatura por infrarrojos que ayuda a reducir una de las principales fuentes de incertidumbre. Se quiere comparar este método usando un caso fundamental, la medición del flujo de calor a través de una placa plana con otros métodos de medición y con resultados teóricos. Para probar este método con este caso fundamental, es necesario diseñar un experimento apropiado donde el método de infrarrojos usado en el estudio anterior pueda compararse con otros métodos experimentales. En este proyecto se ha diseñado, construido y probado un experimento apropiado para poder comparar el método de infrarrojos.

The objective of this final degree project is to design an experiment that will be used to find out how well heat flow can be measured in the laboratory using an infrared temperature measurement technique. A recent and innovative study has shown promising results in measuring heat transfer at the outlet guide vane of a low pressure turbine. In this study, the estimated uncertainty is relatively low, which raises skepticism. Therefore, the assumptions and the applied method must be verified using more fundamental cases where an accurate analytical solution exists. This new method appears to be very accurate and cost effective. It is based on an infrared temperature measurement technique that helps reduce one of the main sources of uncertainty. We want to compare this method using a fundamental case, the measurement of heat flux through a flat plate with other measurement methods and with theoretical analysis. To test this method with this fundamental case, it is necessary to design an appropriate experiment where the infrared method used in the previous study can be compared with other experimental methods. In this project an appropriate experiment has been designed, built and tested in order to be able to compare the infrared method with other methods.