水平噴流對葉頂氣膜冷卻效率影響的數(shù)值研究
本文選題:氣膜冷卻 + 葉片。 參考:《航空動力學(xué)報》2016年04期
【摘要】:為進(jìn)一步提高燃?xì)廨啓C(jī)葉頂區(qū)域的氣膜冷卻效率,在葉頂模型結(jié)構(gòu)上對4種葉頂冷卻結(jié)構(gòu)的流動和傳熱進(jìn)行了數(shù)值模擬,結(jié)果顯示帶有蓋板的水平噴流結(jié)構(gòu)能夠有效地提高葉頂區(qū)域的氣膜冷卻效率,對于圓孔,可以將氣膜冷卻效率提高至原來的2倍以上.通過流場的分析發(fā)現(xiàn):水平噴流結(jié)構(gòu)可以調(diào)整冷卻工質(zhì)的流動,使得冷卻工質(zhì)的貼壁性更好、分布更加均勻,進(jìn)而提高氣膜冷卻效率.此外還研究了間隙寬度、蓋板尾緣厚度、蓋度和整流柵對水平噴流結(jié)構(gòu)氣膜冷卻效率的影響.結(jié)果表明:增加蓋度和減小間隙寬度可以提高氣膜冷卻效率,但是蓋度和間隙寬度的選取受到了強(qiáng)度、工藝和冷卻工質(zhì)入口壓力等因素的限制.水平蓋板結(jié)構(gòu)的冷卻效果比傾斜蓋板結(jié)構(gòu)的好.整流柵足夠長時可以調(diào)整流動、提高氣膜冷卻效率.
[Abstract]:In order to further improve the film cooling efficiency in the blade top region of gas turbine, the flow and heat transfer of four kinds of blade top cooling structures were numerically simulated on the blade top model structure. The results show that the horizontal jet structure with cover plate can effectively improve the film cooling efficiency in the tip of the blade, and for the circular hole, the film cooling efficiency can be increased to more than 2 times of the original one. Through the analysis of the flow field, it is found that the horizontal jet structure can adjust the flow of the coolant, which makes the cooling fluid more adherent to the wall and more evenly distributed, thus improving the cooling efficiency of the film. In addition, the effects of gap width, thickness of the trailing edge of the cover plate, cover degree and rectifier gate on the film cooling efficiency of the horizontal jet structure are also studied. The results show that increasing coverage and decreasing gap width can improve film cooling efficiency, but the selection of coverage and clearance width is limited by such factors as strength, process and inlet pressure of coolant. The cooling effect of horizontal cover plate structure is better than that of inclined cover plate structure. When the rectifier gate is long enough, the flow can be adjusted to improve the film cooling efficiency.
【作者單位】: 武漢大學(xué)動力與機(jī)械學(xué)院;
【分類號】:TK471
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,本文編號:2067103
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