低壓渦輪動葉冷卻結構的改進研究.pdf

1、燃氣渦輪冷卻技術的發(fā)展是制約整機性能提高一個關鍵因素,本文利用商業(yè)軟件對低壓渦輪動葉內(nèi)冷結構性能進行數(shù)值模擬,目的是尋求原型葉片復合交叉肋內(nèi)冷結構的替代結構,使其具有良好的整體冷卻性能,蛇形通道結構是本文進行研究的方向。
　　本文通過pro/E建立模型,通過ICEM劃分網(wǎng)格,使用CFX進行氣熱耦合數(shù)值計算,首先對7個簡化模型在8個不同工況下進行數(shù)值模擬,模型包括交錯肋,單、雙折轉平行肋,V型肋結構,對幾種結構的換熱和流阻特性進行研

2、究,結果表明一種形式的平行肋蛇形通道結構有著更好綜合效果,其平均努賽爾數(shù)大于、流阻系數(shù)小于交叉肋通道,然后詳細分析二者的流動和傳熱特性。
　　在旋轉狀態(tài)下重新對上述兩種模型進行計算,來驗證旋轉狀態(tài)下的效果,轉速分別為2000r/min,5000r/min和8000r/min。結果表明:蛇形通道結構在旋轉時同樣有較高的換熱,較低的流阻,且隨轉速提高模型換熱增強,分析了轉速的增大對通道內(nèi)漩渦發(fā)展的影響,以及旋轉引起的科氏力對流道內(nèi)流動