涡轮叶片端壁槽缝气与离散气膜孔冷却特性实验研究

作     者：张晶 张杰 刘存良 黄佳卉 田淑青 ZHANG Jing;ZHANG Jie;LIU Cun-Liang;HUANG Jia-Hui;TIAN Shu-Qing

作者机构：中国航发商用航空发动机有限责任公司设计研发中心上海200241 上海市航空发动机数字孪生重点实验室上海200241 西北工业大学动力与能源学院西安710072 

基　　金：某型发动机关键技术攻关项目 

出 版 物：《工程热物理学报》 (Journal of Engineering Thermophysics)

年 卷 期：2022年第43卷第2期

页      码：390-399页

摘      要：真实发动机涡轮叶片端壁为曲面造型,并且其冷却受槽缝气、泄漏流和离散气膜冷却多种冷却气叠加影响,同时又受到主流二次流影响,因此呈现复杂冷却特性。为研究接近真实发动机涡轮叶片端壁构型和工况下的气膜冷却特性,本文采用高速风洞(主流雷诺数为37万)及压敏漆(PSP)技术,研究了槽缝气、泄漏流以及离散气膜对曲面端壁的气膜冷却效率的影响,并针对不同冷气流量比对端壁气膜冷效的影响规律进行了对比分析。结果表明:端壁表面气膜冷效随着槽缝气流量比增大而增大,当流量比增大到1.71%时,槽缝气膜几乎可以覆盖整个端壁表面;与槽缝气相比,端壁表面的离散气膜冷气覆盖范围较为有限,端壁压力面侧下游区域气膜覆盖较差;在喉部之前,随着流量比增大,离散气膜冷效呈现下降趋势;在喉部之后,随着流量比从1.3%增大到1.9%,离散气膜冷效呈现上升趋势;与仅有离散气膜相比,包含槽缝气、泄漏流、离散气膜的全气膜覆盖更为均匀,全气膜冷效的叠加使得端壁冷效相比仅有离散气膜时整体提高了93.4%。

主 题 词：端壁 槽缝 离散气膜 气膜冷却效率 流量比 

学科分类：082502[082502] 08[工学] 0805[工学-能源动力学] 0825[工学-环境科学与工程类] 

核心收录：

馆 藏 号：203107907...