密度比對渦輪葉片氣膜冷卻特性影響的試驗研究.pdf

1、本文采用放大的葉片模型，利用大尺寸低速線形葉柵風洞進行試驗，對渦輪工作葉片進行了一系列的綜合性研究。實驗葉片以及葉柵通道實驗段是根據(jù)中國燃氣渦輪研究院提供的數(shù)據(jù)設計并加工而成的，所有的實驗均是在西北工業(yè)大學葉柵傳熱風洞中完成的。風洞試驗段有3個葉片組成，其中中間的葉片為實驗葉片，實驗葉片有兩個，一個是光面的，用來進行靜壓測量。另一個在型面上分布了6排氣膜孔(孔型為圓柱形)，用來研究有出流時各排氣膜孔的流量系數(shù)以及出流對氣膜孔下游葉片表面

2、的換熱系數(shù)和冷卻效率的影響情況。 實驗首先對渦輪工作葉片在主流雷諾數(shù)Re∞=100,000～450,000的范圍內(nèi)進行了靜壓測量，得到了其葉片表面的壓力分布和速度分布，研究了主流雷諾數(shù)對葉片型面靜壓分布的影響。在主流雷諾數(shù)Re∞=100，000～450，000，吹風比BR=0.5～2.0，密度比DR分別為1.0和1.52時對葉片型面上分布的6排氣膜孔的流量系數(shù)進行了詳細的測量，通過對主流雷諾數(shù)、吹風比、密度比和動量比對氣膜孔流量

3、系數(shù)的影響情況的詳細研究，得出了密度比對氣膜孔流量系數(shù)有一定的影響、用二次流與主流的動量比來描寫氣膜孔流量系數(shù)的變化規(guī)律較為恰當，該參數(shù)可以綜合吹風比和密度比的影響的結(jié)論。并在此基礎上，分別用空氣和CO2作為二次流來改變二次流與主流密度比測量了在主流雷諾數(shù)Re∞=200，000～400，000，吹風比BR=0.5～2.0工況范圍內(nèi)工作葉片型面上無氣膜孔，氣膜孔全開以及分區(qū)域開孔時氣膜孔下游葉片表面上換熱系數(shù)和冷卻效率分布情況，研究了主流