多变气热参数下大尺度槽深叶顶的流动换热特性

作     者：王龙飞 张德伟 叶大海 常艳 毛军逵 韩省思 WANG Long-fei;ZHANG De-wei;YE Da-hai;CHANG Yan;MAO Jun-kui;HAN Xing-si

作者机构：南京航空航天大学能源与动力学院江苏南京210016 中国航发湖南动力机械研究所湖南株洲412002 

基　　金：国家两机重点专项项目(2017-Ⅲ-0010-0036) 中国博士后科学基金(2020TQ0147) 江苏省自然科学基金(BK20200454) 

出 版 物：《节能技术》 (Energy Conservation Technology)

年 卷 期：2024年第42卷第1期

页      码：44-51,63页

摘      要：为了研究具有渐缩型面凹槽在不同深度下叶顶间隙的流动换热特性,针对某一级高压涡轮,在发动机五种典型工况下通过改变其凹槽深度,采用k-ω湍流模型以及自适应湍流模拟方法(SATES)分别进行定常和非定常的数值仿真分析。研究结果表明,凹槽深度是影响间隙泄漏流动和叶顶换热特性的重要因素,同时该影响趋势也受涡轮工作状态的限制。相比于深凹槽,浅凹槽方案的间隙泄漏量明显降低,对应的涡轮动叶出口总压损失系数也有所降低,这在涡轮小流量状态时尤为明显。然而,深凹槽设计在降低叶顶热负荷方面表现更好,其中槽深0.8H方案比槽深0.1H方案的叶顶平均努塞尔数降低38.3%~95.3%。定常和非定常两种计算方法主要影响了间隙内局部泄漏量和叶顶前部热负荷的预测值,并未改变流动换热特性的分布趋势。

主 题 词：涡轮叶顶 渐缩型面凹槽 大尺度凹槽 间隙流动 叶顶换热 

学科分类：082502[082502] 08[工学] 0825[工学-环境科学与工程类] 

D　O　I：10.3969/j.issn.1002-6339.2024.01.007

馆 藏 号：203127207...