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叶根几何参数和来流参数对叶片端壁传热影响的研究
被引量：
1
1
作者
祝培源
陶志
+1 位作者
宋立明
李军
《动力工程学报》
CAS
CSCD
北大核心
2020年第3期212-218,230,共8页
针对典型燃气透平Pack-B叶片,建立了叶片端壁传热特性的数值模型。在验证了数值模型的基础上,研究了叶根几何参数和来流参数对叶片端壁传热特性的影响。结果表明:随着叶根倒角半径的增大,叶片端壁前缘区域的传热减弱,而端壁尾缘区域的...
针对典型燃气透平Pack-B叶片,建立了叶片端壁传热特性的数值模型。在验证了数值模型的基础上,研究了叶根几何参数和来流参数对叶片端壁传热特性的影响。结果表明:随着叶根倒角半径的增大,叶片端壁前缘区域的传热减弱,而端壁尾缘区域的传热增强;随着叶根倒角最小角度的增大,端壁前缘区域传热略有增强,而端壁尾缘区域的传热有所减弱;来流湍流度为1%时,由于端壁区域二次流结构发生显著变化,使得其端壁前缘区域和中部区域的传热明显高于湍流度为4%、6%和10%的情况,而其他区域的传热随着来流湍流度的提高而增强;随着来流雷诺数的增大,整个端壁的传热均增强。
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关键词
端壁传热
二次流结构
叶根倒角
数值研究
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职称材料
间隙射流对端壁冷却和传热特性影响的研究
被引量：
6
2
作者
祝培源
陶志
+2 位作者
宋立明
李军
丰镇平
《推进技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2017年第9期2029-2037,共9页
采用数值求解三维Reynolds-averaged Navier-Stokes(RANS)方程和k-ω湍流模型,研究了间隙射流对燃气轮机叶片端壁冷却和传热特性的影响。通过数值结果与实验数据的比较,验证了数值方法的正确性。在此基础上,研究了间隙射流质量流量比、...
采用数值求解三维Reynolds-averaged Navier-Stokes(RANS)方程和k-ω湍流模型,研究了间隙射流对燃气轮机叶片端壁冷却和传热特性的影响。通过数值结果与实验数据的比较,验证了数值方法的正确性。在此基础上,研究了间隙射流质量流量比、间隙射流角度对端壁流动结构、气膜冷却性能以及传热特性的影响规律。结果表明,受到端壁二次流结构的限制,冷却气体主要集中在叶片前部吸力面侧。当间隙射流质量流量比小于1%时,会发生主流入侵现象,从而削弱前缘马蹄涡,并且会增加通道喉部区域的热负荷;随着质量流量比的增加,端壁气膜覆盖面积增大,而当射流质量流量比大于1%时,主流入侵现象消失,间隙射流将增强前缘马蹄涡,提高端壁前部的传热,并且减少端壁前部热负荷。随着间隙射流角度的增加,射流引起的分离涡增强,导致端壁前部的传热增强,而端壁气膜有效度降低,端壁热负荷增加。特别是在质量流量比为1.5%时,射流角度从30°增大到90°时,端壁平均气膜有效度减小53.4%。
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关键词
间隙射流
气膜冷却
端壁传热
数值模拟
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职称材料
上游台阶结构对跨声速透平叶栅端壁气膜冷却性能的影响
被引量：
5
3
作者
白波
李志刚
李军
《西安交通大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2020年第5期1-8,共8页
为了评估上游台阶结构对端壁气膜冷却性能的影响,采用商用CFD软件ANSYS FLUENT数值研究了上游后向台阶结构对跨声速透平叶栅端壁上游双排离散气膜孔冷却效率的影响。模拟某工业燃气透平真实运行工况(进口湍流度Tu=16%、出口马赫数Maex=0...
为了评估上游台阶结构对端壁气膜冷却性能的影响,采用商用CFD软件ANSYS FLUENT数值研究了上游后向台阶结构对跨声速透平叶栅端壁上游双排离散气膜孔冷却效率的影响。模拟某工业燃气透平真实运行工况(进口湍流度Tu=16%、出口马赫数Maex=0.85、出口雷诺数Reex=1.5×10^6),采用基于两类热边界条件模型的壁面换热系数和绝热冷却效率数值预测方法,计算分析了在设计工况吹风比为2.5下,具有不同上游台阶高度(ΔH=0,3,6.78,10 mm)的跨声速透平叶栅端壁热负荷分布、气膜冷却效率分布和近端壁二次流场结构。研究结果表明:上游台阶结构改变了近端壁流场,在台阶下游形成强度较大的空腔涡等复杂涡系结构,显著影响了端壁的热负荷和冷却气膜覆盖分布;随上游台阶高度的增加,叶栅通道上游端壁传热逐渐增强,形成显著的条状高传热区;端壁冷却效率呈现先增大后减小的变化趋势,在ΔH=6.78 mm时,端壁气膜覆盖效果最好;在ΔH=10 mm时,上游离散孔冷却射流被限制在近吸力面三角区域,端壁冷却效率低于无进口台阶结构。
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关键词
上游台阶结构
双排离散气膜孔
端壁传热
气膜冷却
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职称材料
题名
叶根几何参数和来流参数对叶片端壁传热影响的研究
被引量：
1
1
作者
祝培源
陶志
宋立明
李军
机构
中国核动力研究设计院中核核反应堆热工水力技术重点实验室
西安交通大学叶轮机械研究所
出处
《动力工程学报》
CAS
CSCD
北大核心
2020年第3期212-218,230,共8页
基金
国家自然科学基金资助项目(51676149)。
文摘
针对典型燃气透平Pack-B叶片,建立了叶片端壁传热特性的数值模型。在验证了数值模型的基础上,研究了叶根几何参数和来流参数对叶片端壁传热特性的影响。结果表明:随着叶根倒角半径的增大,叶片端壁前缘区域的传热减弱,而端壁尾缘区域的传热增强;随着叶根倒角最小角度的增大,端壁前缘区域传热略有增强,而端壁尾缘区域的传热有所减弱;来流湍流度为1%时,由于端壁区域二次流结构发生显著变化,使得其端壁前缘区域和中部区域的传热明显高于湍流度为4%、6%和10%的情况,而其他区域的传热随着来流湍流度的提高而增强;随着来流雷诺数的增大,整个端壁的传热均增强。
关键词
端壁传热
二次流结构
叶根倒角
数值研究
Keywords
endwall heat transfer
secondary flow structure
blade root fillet
numerical research
分类号
TK472 [动力工程及工程热物理—动力机械及工程]
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职称材料
题名
间隙射流对端壁冷却和传热特性影响的研究
被引量：
6
2
作者
祝培源
陶志
宋立明
李军
丰镇平
机构
西安交通大学能源与动力工程学院
出处
《推进技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2017年第9期2029-2037,共9页
基金
国家自然科学基金资助项目(51676149)
文摘
采用数值求解三维Reynolds-averaged Navier-Stokes(RANS)方程和k-ω湍流模型,研究了间隙射流对燃气轮机叶片端壁冷却和传热特性的影响。通过数值结果与实验数据的比较,验证了数值方法的正确性。在此基础上,研究了间隙射流质量流量比、间隙射流角度对端壁流动结构、气膜冷却性能以及传热特性的影响规律。结果表明,受到端壁二次流结构的限制,冷却气体主要集中在叶片前部吸力面侧。当间隙射流质量流量比小于1%时,会发生主流入侵现象,从而削弱前缘马蹄涡,并且会增加通道喉部区域的热负荷;随着质量流量比的增加,端壁气膜覆盖面积增大,而当射流质量流量比大于1%时,主流入侵现象消失,间隙射流将增强前缘马蹄涡,提高端壁前部的传热,并且减少端壁前部热负荷。随着间隙射流角度的增加,射流引起的分离涡增强,导致端壁前部的传热增强,而端壁气膜有效度降低,端壁热负荷增加。特别是在质量流量比为1.5%时,射流角度从30°增大到90°时,端壁平均气膜有效度减小53.4%。
关键词
间隙射流
气膜冷却
端壁传热
数值模拟
Keywords
Slot purge flow
Film cooling
End-wall heat transfer
Numerical simulation
分类号
V232.4 [航空宇航科学与技术—航空宇航推进理论与工程]
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职称材料
题名
上游台阶结构对跨声速透平叶栅端壁气膜冷却性能的影响
被引量：
5
3
作者
白波
李志刚
李军
机构
西安交通大学能源与动力工程学院
先进航空发动机协同创新中心
出处
《西安交通大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2020年第5期1-8,共8页
基金
国家自然科学基金资助项目(51776152)。
文摘
为了评估上游台阶结构对端壁气膜冷却性能的影响,采用商用CFD软件ANSYS FLUENT数值研究了上游后向台阶结构对跨声速透平叶栅端壁上游双排离散气膜孔冷却效率的影响。模拟某工业燃气透平真实运行工况(进口湍流度Tu=16%、出口马赫数Maex=0.85、出口雷诺数Reex=1.5×10^6),采用基于两类热边界条件模型的壁面换热系数和绝热冷却效率数值预测方法,计算分析了在设计工况吹风比为2.5下,具有不同上游台阶高度(ΔH=0,3,6.78,10 mm)的跨声速透平叶栅端壁热负荷分布、气膜冷却效率分布和近端壁二次流场结构。研究结果表明:上游台阶结构改变了近端壁流场,在台阶下游形成强度较大的空腔涡等复杂涡系结构,显著影响了端壁的热负荷和冷却气膜覆盖分布;随上游台阶高度的增加,叶栅通道上游端壁传热逐渐增强,形成显著的条状高传热区;端壁冷却效率呈现先增大后减小的变化趋势,在ΔH=6.78 mm时,端壁气膜覆盖效果最好;在ΔH=10 mm时,上游离散孔冷却射流被限制在近吸力面三角区域,端壁冷却效率低于无进口台阶结构。
关键词
上游台阶结构
双排离散气膜孔
端壁传热
气膜冷却
Keywords
upstream step geometry
double-row discrete film cooling hole
endwall heat transfer
film cooling
分类号
TK474.4 [动力工程及工程热物理—动力机械及工程]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
叶根几何参数和来流参数对叶片端壁传热影响的研究
祝培源
陶志
宋立明
李军
《动力工程学报》
CAS
CSCD
北大核心
2020
1
在线阅读
下载PDF
职称材料
2
间隙射流对端壁冷却和传热特性影响的研究
祝培源
陶志
宋立明
李军
丰镇平
《推进技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2017
6
在线阅读
下载PDF
职称材料
3
上游台阶结构对跨声速透平叶栅端壁气膜冷却性能的影响
白波
李志刚
李军
《西安交通大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2020
5
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