本文關(guān)鍵詞： 超聲速渦輪葉柵 超聲速氣膜冷卻 數(shù)值模擬 流動特征 冷卻特性　出處：《推進技術(shù)》2016年05期 　論文類型：期刊論文

【摘要】：為了研究超聲速渦輪葉柵通道內(nèi)的超聲速氣膜冷卻,采用數(shù)值計算的方法,對主流壓比2.33~4、冷氣入射角度15°~45°條件下的渦輪葉柵超聲速氣膜流動和傳熱進行了研究。計算結(jié)果表明:超聲速氣膜射流與主流作用后產(chǎn)生的斜激波與尾緣激波交匯,形成兩道反射激波,其中一道反射激波作用在氣膜孔下游的葉片表面又形成了反射;在不同的主流壓力下,超聲速氣膜射流在葉片法向和展向上展現(xiàn)出不同的發(fā)展特征,對轉(zhuǎn)渦對(CVP)在展向上相互擠壓,扼制了高溫主流卷入葉片壁面;主流壓比增加到4,氣膜射流區(qū)在法向拉長,在展向相對較弱,導致主流在對轉(zhuǎn)渦對(CVP)的作用下被卷入氣膜射流的底層,壁面冷卻效率降低;氣膜入射角從15°增大到45°,冷卻效率整體上呈先上升后下降趨勢,在入射角30°時冷卻效率相對最大,這與射流的穿透能力、冷卻氣流再覆壁面特征有關(guān)。
[Abstract]:In order to study supersonic film cooling in supersonic turbine cascade channel, the mainstream pressure ratio of 2.33 / 4 is calculated numerically. The supersonic film flow and heat transfer of turbine cascade at an incident angle of 15 擄to 45 擄have been studied. The confluence of oblique shock wave and trailing edge shock produced by supersonic film jet acting on the main stream. Two reflected shock waves are formed, one of which acts as a reflection on the blade surface downstream of the gas film hole. Under different mainstream pressure, supersonic gas film jet shows different development characteristics in normal direction and spread direction of blade. The opposite vortex pair CVP squeezes each other in the vertical direction, thus choking the high temperature mainstream into the blade wall. When the mainstream pressure ratio is increased to 4, the film jet region is elongated in the normal direction and relatively weak in the direction of direction, which results in the main stream being drawn into the bottom layer of the film jet under the action of the opposite vortex to the CVP, and the cooling efficiency of the wall decreases. When the incident angle of the gas film increases from 15 擄to 45 擄, the cooling efficiency increases first and then decreases, and the cooling efficiency is the largest at 30 擄, which is related to the penetration ability of the jet. The cooling flow is related to the characteristics of the overlying wall.
【作者單位】： 南京航空航天大學能源與動力學院江蘇省航空動力系統(tǒng)重點實驗室;
【基金】：國家自然科學基金(51306088,51106073) 江蘇省自然科學基金(BK20130790)
【分類號】：V231.3
【正文快照】： 1引言隨著渦輪噴氣發(fā)動機技術(shù)的發(fā)展,高溫升高壓比成為其發(fā)展的重要方向,逐步提高的燃燒室出口溫度給渦輪葉片帶來了嚴酷的考驗,僅依靠葉片材料的耐熱性能已無法滿足當前渦輪噴氣發(fā)動機的研制需要。從壓氣機提取冷卻空氣對渦輪葉片進行保護,冷卻空氣形成的氣膜覆蓋渦輪導向葉

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本文編號：1449837