某型低壓渦輪動葉冷效試驗研究.pdf

1、航空發(fā)動機渦輪葉片是受力較大和溫度較高的部件，其冷卻換熱問題是設(shè)計中的一個關(guān)鍵問題，它直接關(guān)系到發(fā)動機的效率、可靠性和壽命。我院傳統(tǒng)渦輪葉片冷效試驗方法是由5-6片（中間一片是帶測溫電偶的試驗葉片，兩側(cè)是陪襯葉片）葉片構(gòu)成扇形葉柵，裝入帶水冷的前轉(zhuǎn)接段、前測量段、試驗段、后測量段構(gòu)成的試驗裝置中，在保證幾何相似、流動相似、熱相似的熱態(tài)條件下，進行冷效試驗。但這種帶水冷的四段式試驗裝置不通用、造價高、設(shè)計、加工周期長，不適于進行大量的、多

2、種渦輪葉片的冷效試驗研究。為了改變這種狀況，我院已經(jīng)建成一種雙層水冷通用型冷效試驗艙，試驗艙可以包容各型干燒試驗件在其內(nèi)部進行冷效試驗。但建成后還未進行過真實渦輪葉片冷卻效果試驗件設(shè)計和試驗研究。
　　本文就是根據(jù)上述背景，并結(jié)合《航空推進技術(shù)驗證（APTD）計劃》課題研究任務(wù)書中“低壓渦輪部件設(shè)計技術(shù)驗證”的要求，擬自行設(shè)計、加工某型低壓渦輪動葉試驗件，分別對兩種不同冷卻結(jié)構(gòu)渦輪葉片進行短周期、低成本的對比試驗獲得影響渦輪葉片冷

3、卻效果的參數(shù)與葉片表面溫度分布情況的關(guān)系，判明最優(yōu)冷卻結(jié)構(gòu)，為渦輪葉片進行設(shè)計和計算提供試驗依據(jù)；同時驗證新研制的通用型冷效試驗艙的可靠性和通用性。
　　試驗結(jié)果表明繞流柱和繞流板結(jié)構(gòu)的渦輪葉片設(shè)計與試驗數(shù)值吻合較好，繞流柱結(jié)構(gòu)的對流冷卻效果優(yōu)于繞流板結(jié)構(gòu)，繞流板結(jié)構(gòu)在葉背局部區(qū)域冷卻效果較差。同時考核了新研制的通用型冷效試驗艙工作的可靠性，驗證了在試驗艙開展渦輪葉片冷效研究的試驗方法和數(shù)據(jù)處理的正確性，試驗中也驗證了試驗艙所采用