動靜干涉下渦輪氣膜冷卻性能研究.pdf

1、隨著航空燃?xì)鉁u輪發(fā)動機(jī)的迅速發(fā)展，發(fā)動機(jī)熱效率和推重比的不斷提高，所需渦輪進(jìn)口溫度也不斷升高，渦輪葉片的工作環(huán)境越發(fā)惡劣，發(fā)展先進(jìn)的高效強(qiáng)化冷卻技術(shù)成為解決問題的決定性因素之一。動葉由于自身的旋轉(zhuǎn)作用和上游靜葉尾跡的影響，葉片表面的氣膜出流流動和換熱特性變得復(fù)雜。為了提高研究工作的實(shí)際價值，對完整的靜葉+動葉進(jìn)行非定常研究是非常必要的。
　　本文以此為背景，建立了完整的靜葉+動葉計(jì)算模型，采用非穩(wěn)態(tài)湍流模型對氣膜冷卻流動與換熱特性

2、開展了數(shù)值模擬。首先，進(jìn)行了湍流模型的驗(yàn)證，對非定常條件下的動、靜葉柵進(jìn)行了模擬，分析了非定常流動機(jī)理。其次，開展了靜葉無氣膜出流時渦輪動葉氣膜冷卻特性研究。分析了動葉三個不同典型部位（壓力面、吸力面、前緣）在不同旋轉(zhuǎn)速度、吹風(fēng)比以及不同時刻氣膜出流的流動特性和換熱特性。數(shù)值模擬結(jié)果表明，在不同時刻和轉(zhuǎn)速下，動葉前緣滯止線位置不同，受滯止線影響前緣氣膜冷氣出流方向也發(fā)生變化，氣膜覆蓋區(qū)域重新分配，氣膜冷卻效率隨之變化。而冷氣吹風(fēng)比對三個