摘要：按照涡轮传热分层设计流程,对某型燃气轮机高压涡轮导叶进行了冷却结构设计。利用管网设计方法快速得到符合设计要求的基本冷却结构,采用UG建模与自编程序相结合快速生成实体模型,并选取两种典型冷却方案进行全三维气热耦合计算。计算结果表明:两种冷却方案总冷气量基本相同时,前腔冷气流量更大的方案2满足设计要求,其前腔无量纲流量为0.052 7,后腔无量纲流量为0.049 4,叶片表面无量纲平均温度为0.666 7,无量纲最大温度为0.737 1;增大吸力面"簸箕"形状气膜孔的冷气流量,可以有效降低吸力面中后部高温区域的温度;利用管网设计可以快速搜寻合理的冷却结构方案,该设计方法显著地缩短了设计周期。

摘要：采用自主开发的冷却结构设计分析方法,对某型涡轮第一级动叶内部冷却结构进行方案设计。分别以E3和YX两种成熟的航空发动机作为基准机型,重新设计并评估两类拓扑结构的优劣。在管网设计计算中,以E3为母型设计的冷却结构,第一腔流量为5.77g/s,第二腔流量为8.28g/s,叶片最高无量纲温度为0.759,平均无量纲温度为0.655,最大温度出现在叶片前缘约为70%叶高位置,不能满足设计要求;以YX为母型设计的冷却结构,第一腔流量为6.88g/s,第二腔流量为7.12g/s,叶片最高无量纲温度为0.717,平均无量纲温度为0.646,叶片表面温度基本满足设计要求。

摘要：为了快速设计一套涡轮静叶的冷却结构,采用单元设计法、管网计算、三维导热计算方法对某型涡轮第一级静叶进行内部冷却结构设计。分别以E^3和SX两种成熟的航空发动机作为基准机型,重新设计并评估两类拓扑结构的优劣。研究结果发现,SX方案冷气量为53.1 g/s,最大无量纲温度为0.756,平均无量纲温度为0.590;E^3方案冷气量为58.9 g/s,最大无量纲温度为0.754,平均无量纲温度为0.627;对比发现以SX为母型的冷却方案所需冷气量少于E^3冷却方案,且由于合理的冷气分配方式,使得SX为母型的冷却结构方案整体温度均较低。

摘要：为了解决1 600℃J级重燃涡轮设计中末级面临的较为严重的气动问题,结合叶片的三维造型技术,通过改变末级导叶径向积叠方式,来改变末级反动度分布,分析叶顶弯曲对叶栅气动性能的影响。研究结果表明,叶片弯曲会改变导叶的出口气流角,从而影响动叶攻角匹配;叶片弯角也会对涡轮级的反动度、马赫数等气动参数产生较大的影响;叶顶正弯30°时,导叶损失最小,与原始设计方案相比能量损失降低17.49%;叶顶正弯20°时,动叶损失最小,相比于原始方案能量损失系数下降2.78%。