排尘孔涡轮冷却叶片叶顶流动与传热研究

摘要：

涡轮叶片叶顶排尘孔用于清除冷气中掺杂的尘粒,以保证气膜孔和冲击孔的可靠工作,但排尘孔射流引起叶顶流动和传热问题.采用参数化方法建立有、无排尘孔涡轮冷却叶片几何模型,基于包含叶片主体、主燃气通道和三腔回流式内冷却通道的全局模型,采用流热耦合数值分析,开展排尘孔对涡轮冷却叶片叶顶流动与传热问题的初步研究.研究结果表明,对比有、无排尘孔叶片,排尘孔射流可降低叶顶平均温度约25 K；冷却通道对流换热作用和叶顶排尘孔射流可使叶顶平面降温400～600 K,冷却效果与冷却通道冷气流量和尘孔结构在叶顶位置相关；排尘孔叶顶射流对叶顶间隙高温燃气泄漏具有阻碍作用,可以提高叶片总压恢复系数约0.5％～1.5％,随着冷气流量的增大,这种作用增强；尘孔结构设计应兼顾射流对叶顶流动与传热的共同影响.

关键词：排尘孔、冷却叶片、流热耦合、叶顶泄漏、叶顶冷却

所属期刊栏目：48

分类号：V231;TK472(航空发动机（推进系统）)

资助基金：国家自然科学基金51105132;河南省基础与前沿技术研究计划112300410166;河南省教育厅自然科学基金2011B590001;河南科技大学博士科研启动基金09001462

在线出版日期：2012-07-13（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共6页

页码：122-127