透平叶片双工质冷却流量和流向的优化配置

摘要：

采用SST转捩模型求解了三维定常雷诺时均Navier-Stokes方程,对具有多个光滑内冷通道的试验叶片进行了气热耦合的数值计算,同时研究了蒸汽、空气冷却工质的流量大小和流向分配对叶片表面温度分布和冷却效率的影响.结果表明:SST转捩湍流模型能够较好地预测叶栅内的传热特性；增加冷却工质的流量,叶片温度明显降低且表面温度分布更加均匀,当冷却工质流量比从0.018 74提高到0.093 71时最大温差下降了约30 K,叶片表面的平均冷却效率最大可提升17％,叶片达到最大冷却效果的冷却流量比的最佳值为0.074 97;改变叶片的第2、第4通道的冷却工质流向,可以改善叶片中弦区域沿展向的温度梯度,第5通道采用双向进气的配置方案可以很好地降低叶片尾缘区域的温度梯度,从而改善叶片整体温度的分布.

关键词：透平叶片、蒸汽冷却、气热耦合、数值分析

所属期刊栏目：46

分类号：TK47(内燃机)

资助基金：国家重点基础研究发展计划资助项目2007CB707701;教育部高等学校博士学科点专项科研基金资助项目20100201120007;国家自然科学基金资助项目51106124

在线出版日期：2012-07-17（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共7页

页码：7-12,90