葉柵通道內紊動射流流動與傳熱特性的研究.pdf

1、提高燃氣輪機進口初溫是提高燃氣輪機效率的關鍵技術之一，相應地對葉片承受高溫的要求越來越高，因此研究葉片氣膜冷卻的流動與傳熱特性對有效地保護葉片指導燃氣輪機設計有著重要的意義。 本文采用實驗與數值模擬相結合的方法，研究了葉柵通道紊動射流的流動與傳熱特性。設計并搭建了低速直流風洞，利用IFA300熱膜風速儀對單排射流孔射流的流場進行了測量，分析了單排射流孔射流的流動特性。采用標準k-ε紊流模型，基于SIMPLE算法，采用有限體積法對

2、控制方程進行離散，對不同射流比M、不同入射角α、不同射流孔位置等工況的葉片氣膜冷卻進行了數值模擬，分析總結了這些因素對射流溫度場的影響。 結果表明，在吸力面尾部流場中形成了尾跡區(qū)，射流使得尾跡區(qū)較靠近射流孔，尾跡區(qū)變厚，尾跡渦變大。在射流比0.6～4.0之間，射流比為2.0時冷卻效果最好；在45°、60°、90°三種入射角之間，90°入射角時冷卻效率最低，45°入射角時與60°入射角時的冷卻效率相比，先減小后增大；比較3.0D、