气膜孔堵塞对凹槽叶顶冷却传热性能的影响

1

作者 徐柯文 何坤 晏鑫 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第6期139-152,共14页

采用数值方法,研究了燃气透平叶片气膜孔堵塞条件下凹槽叶顶的冷却传热性能,获得了3种吹风比M=0.5, 1.0, 1.5和不同堵塞比B=0, 0.2, 0.4, 0.6, 0.8条件下的凹槽叶顶的气膜冷却效率和传热系数分布。研究表明:气膜孔堵塞会导致凹槽叶顶气... 采用数值方法,研究了燃气透平叶片气膜孔堵塞条件下凹槽叶顶的冷却传热性能,获得了3种吹风比M=0.5, 1.0, 1.5和不同堵塞比B=0, 0.2, 0.4, 0.6, 0.8条件下的凹槽叶顶的气膜冷却效率和传热系数分布。研究表明:气膜孔堵塞会导致凹槽叶顶气膜冷却性能下降、热负荷升高,堵塞比越大,凹槽叶顶的冷却传热性能越差。气膜孔堵塞显著改变了叶顶区域的流场结构,加剧冷气的抬升效应,导致冷气过早离开凹槽。吹风比是影响堵塞工况下凹槽叶顶冷却传热性能的重要因素,吹风比为1.0、堵塞比为0.8时,凹槽叶顶的面积平均气膜冷却效率相比于未堵塞时下降了64.88%、传热系数上升了13.01%。减小吹风比可以改善小堵塞比工况下的叶顶气膜冷却性能,吹风比为0.5、堵塞比为0.4时,叶顶平均气膜冷却效率仅下降了6.82%,但小吹风比会导致大堵塞比工况下的气膜冷却性能恶化严重,吹风比为0.5、堵塞比为0.8时,平均气膜冷却效率下降了82.09%。增大吹风比,可改善大堵塞比工况下的叶顶气膜冷却性能,吹风比为1.5、堵塞比为0.8条件下叶顶平均气膜冷却效率下降了51.34%、传热系数上升了11.52%。 展开更多

关键词 燃气透平 凹槽叶顶 气膜孔堵塞 气膜冷却 传热 吹风比

在线阅读 下载PDF 职称材料

双叉排气膜孔交互作用对气膜冷却效率影响

2

作者 林泽钦 温涛 王宇清 《热力发电》 CAS CSCD 北大核心 2024年第2期78-85,共8页

采用高精度红外热像仪测量了平板气膜冷却效率,比较了双叉排孔和单排孔气膜冷却效率,分析了孔间的相互作用,以及吹风比(M=0.65、1.00、1.50)和密度比(DR=1.0,1.5)对气膜冷却效率的影响;同时还采用数值计算方法比较了气膜冷却下的流场。... 采用高精度红外热像仪测量了平板气膜冷却效率,比较了双叉排孔和单排孔气膜冷却效率,分析了孔间的相互作用,以及吹风比(M=0.65、1.00、1.50)和密度比(DR=1.0,1.5)对气膜冷却效率的影响;同时还采用数值计算方法比较了气膜冷却下的流场。结果表明:单排气膜孔冷却效率随着吹风比的增加而降低,但是双叉排气膜孔冷却效率大大提高,且随着吹风比的增加而增加,但是在展向气膜覆盖效果变差;增加密度比可以提高气膜冷却效率,但是双叉排孔和吹风比的影响相对密度比更大;双叉排孔相比于单排孔,冷却气流在孔下游形成了反肾形涡,较好抑制了气膜吹离。 展开更多

关键词 涡轮叶片 气膜冷却 冷却效率 双叉排气膜孔 流动与传热

在线阅读 下载PDF 职称材料

不同孔型平板气膜冷却的数值模拟 被引量：30

3

作者 李少华 宋东辉 +2 位作者 刘建红 王虎 郭婷婷 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2006年第17期112-116,共5页

为了研究不同射流孔形状对气膜冷却效率的影响,基于控制容积法,采用Realizablek-ε模型,对圆孔、簸箕孔和圆锥孔3种孔形的平壁气膜冷却进行了数值模拟。讨论了反向涡旋对和射流附壁性对冷却效率的影响,总结了3种形状射流孔的冷却效率随... 为了研究不同射流孔形状对气膜冷却效率的影响,基于控制容积法,采用Realizablek-ε模型,对圆孔、簸箕孔和圆锥孔3种孔形的平壁气膜冷却进行了数值模拟。讨论了反向涡旋对和射流附壁性对冷却效率的影响,总结了3种形状射流孔的冷却效率随射流速度比的变化趋势。结果表明,在相同射流速度比时,簸箕孔的冷却效率和横向覆盖宽度都大于圆孔和圆锥孔,且簸箕孔的射流速度比在所计算的射流速度比范围内存在一个最佳值;簸箕孔和圆锥孔不同程度地抑制了反向涡旋对的产生,提高了射流的附壁性,从而降低了涡旋强度,增强了壁面的冷却效果。 展开更多

关键词 热能动力工程 气膜冷却 数值模拟 簸箕形孔 圆锥形孔

在线阅读 下载PDF 职称材料

锥形排孔气膜冷却实验研究 被引量：7

4

作者 朱惠人 许都纯 +1 位作者 刘松龄 王宝珑 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 1998年第3期65-69,共5页

对五孔单排锥形孔气膜冷却进行了实验研究，测出了孔排下游的局部换热系数及冷却效率，并研究了喷气雷诺数及吹风比的影响。实验参数范围是：喷气雷诺数Ｒｅ＝１００００～２５０００，吹风比Ｍ＝０．３～２．０，测量分２６个工况进行。

关键词 锥形孔 薄膜冷却 传热 航空发动机 气腔冷却

在线阅读 下载PDF 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

5

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。 展开更多

关键词 上游台阶结构 双排离散气膜孔 端壁传热 气膜冷却

在线阅读 下载PDF 职称材料

带肋和气膜孔内冷通道换热机理研究 被引量：4

6

作者 李广超 朱惠人 郭涛 《西北工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第4期505-509,共5页

采用SST k-ω紊流模型,求解三维N-S方程,对带90°肋和气膜孔的矩形通道在入口雷诺数为5×104,气膜孔总出流比为0.22、0.14、0.09和0时进行了换热特性的数值模拟。分析了扰流肋和气膜孔出流使换热增强的机理。结果表明,带肋和气... 采用SST k-ω紊流模型,求解三维N-S方程,对带90°肋和气膜孔的矩形通道在入口雷诺数为5×104,气膜孔总出流比为0.22、0.14、0.09和0时进行了换热特性的数值模拟。分析了扰流肋和气膜孔出流使换热增强的机理。结果表明,带肋和气膜孔的通道流场非常复杂,肋和气膜孔出流都会使换热增强。单独带气膜孔的通道,气膜孔出流对上游边界层有抽吸作用,使边界层变薄,导致气膜孔上游区域换热增强;抽吸同时使上游流体发生向下的弯转,冲击气膜孔下游表面,导致气膜孔下游区域换热增强;单独带肋的通道,肋的扰流使换热显著增强;同时带肋和气膜孔的通道,肋是换热强化的主要因素,气膜孔的出流对换热影响较小。 展开更多

关键词 内冷通道 换热 肋 气膜孔

在线阅读 下载PDF 职称材料

高主流湍流度下大倾角异型气膜孔冷却特性实验研究 被引量：5

7

作者 翟颖妮 刘存良 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第7期16-23,共8页

为了研究高主流湍流度下大倾斜角异型气膜孔的冷却特性,在主流湍流度为11.82%的流动工况下,采用瞬态液晶传热测量技术对倾斜角均为60°的圆柱孔、水滴孔以及曲面簸箕孔进行了研究。在吹风比为0.5的工况下,3种孔型的气膜贴壁性都较好... 为了研究高主流湍流度下大倾斜角异型气膜孔的冷却特性,在主流湍流度为11.82%的流动工况下,采用瞬态液晶传热测量技术对倾斜角均为60°的圆柱孔、水滴孔以及曲面簸箕孔进行了研究。在吹风比为0.5的工况下,3种孔型的气膜贴壁性都较好,上游冷却效率高于下游;在吹风比为1.0的工况下,圆柱孔和水滴孔出现气膜脱离壁面再附着现象,上游冷却效率低于下游;在更大吹风比下,曲面簸箕孔气膜也出现脱离再附着现象。吹风比的增加会显著增强各个气膜孔的对流换热强度,曲面簸箕孔的换热系数比在各个吹风比下都低于圆柱孔和水滴孔,圆柱孔和水滴孔的换热系数比在上游区域较高,而曲面簸箕孔的换热系数比在大吹风比下呈现出先上升后下降的分布特征。实验结果表明,在高主流湍流度条件下,大倾斜角水滴孔和圆柱孔的气膜冷却效果相近,曲面簸箕孔的气膜冷却效果优于这两种孔型。 展开更多

关键词 气膜冷却 异型气膜孔 高主流湍流度 冷却效率 换热系数比

在线阅读 下载PDF 职称材料

肋角度对矩形通道壁面换热影响的研究 被引量：6

8

作者 李广超 张魏 +1 位作者 朱惠人 郭涛 《汽轮机技术》 北大核心 2007年第3期203-205,共3页

采用非结构化网格和realizab lek-ε紊流模型,求解三维N-S方程,对带肋和气膜孔矩形通道在入口雷诺数9×104,气膜孔总出流比0.22时进行了换热特性的数值模拟。分析了肋角度对各个壁面换热特性的影响规律。结果表明,带肋和气膜孔的通... 采用非结构化网格和realizab lek-ε紊流模型,求解三维N-S方程,对带肋和气膜孔矩形通道在入口雷诺数9×104,气膜孔总出流比0.22时进行了换热特性的数值模拟。分析了肋角度对各个壁面换热特性的影响规律。结果表明,带肋和气膜孔的通道流场非常复杂,扰流肋的存在使各壁面的换热都得到了增强,但增强幅度的差别较大。 展开更多

关键词 内冷通道 传热 肋 出流孔 数值模拟

在线阅读 下载PDF 职称材料

出/入口面积相等的收缩-扩张孔气膜冷却特性 被引量：2

9

作者 刘存良 朱惠人 +1 位作者 白江涛 许都纯 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第6期666-672,共7页

采用一种可进行全表面测量的瞬态液晶测量技术测量了一种出口面积与入口面积相等的收缩扩张形孔的气膜冷却特性,研究了动量比(0.5,1,2,4)的影响,并与传统的出口面积小于入口面积的收缩扩张形孔的气膜冷却特性进行了对比。结果表明:收缩... 采用一种可进行全表面测量的瞬态液晶测量技术测量了一种出口面积与入口面积相等的收缩扩张形孔的气膜冷却特性,研究了动量比(0.5,1,2,4)的影响,并与传统的出口面积小于入口面积的收缩扩张形孔的气膜冷却特性进行了对比。结果表明:收缩扩张形孔射流均完全覆盖了孔下游壁面,射流的交汇以及对涡结构使得孔中心线附近区域的冷却效率较低,而孔间区域的冷却效率较高。在上游区域,孔间区域的换热系数比相对孔中心线附近区域的较高,而在下游区域,对涡结构又使得孔间区域的换热系数比相对较低。出口-入口面积比不同的两种收缩扩张形孔的冷却效率分布规律和换热系数比分布规律都比较相似,但出口-入口面积比为1的收缩扩张形孔的冷却效率以及上游区域的换热系数比的数值都相对较低。而且出口-入口面积比为1的收缩扩张形孔的流量系数明显高于出口-入口面积比小于1的收缩扩张形孔。 展开更多

关键词 气膜冷却 收缩扩张形孔 瞬态测量 冷却效率 换热系数 流量系数

在线阅读 下载PDF 职称材料

环境风对新型空冷单元换热特性影响的研究 被引量：1

10

作者 周玉 施宏波 +1 位作者 程友良 骆克 《汽轮机技术》 北大核心 2019年第2期123-126,共4页

针对由环境风所造成的直接空冷单元热风回流、传热恶化等问题,以某600MW直接空冷机组为例,采用Fluent软件分别建立传统A字形与新型圆台形空冷单元计算模型。在添加常见挡风墙的前提下,对两种空冷单元的换热特性进行对比研究。着重分析... 针对由环境风所造成的直接空冷单元热风回流、传热恶化等问题,以某600MW直接空冷机组为例,采用Fluent软件分别建立传统A字形与新型圆台形空冷单元计算模型。在添加常见挡风墙的前提下,对两种空冷单元的换热特性进行对比研究。着重分析了不同环境风速下,两种空冷单元的温度分布,最高温度、平均温度及高温区域的变化趋势。并从风机风量与换热量两个角度,对其进行对比。结果表明:在不同环境风速下新型圆台形空冷单元换热表现更稳定、抗环境风干扰性更强。无论是经济性还是安全性较传统A字形空冷单元都具明显优势。 展开更多

关键词 圆台形空冷单元 环境风 换热特性 数值模拟

在线阅读 下载PDF 职称材料

附加分叉射流喷注对气膜孔冷却特性的影响

11

作者 杨阳 张靖周 姚玉 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第2期253-258,共6页

利用三维数值计算研究具有附加分叉射流喷注的单排气膜孔冷却结构的强化冷却特性,考察了三种形式的分叉孔结构和四个吹风比的影响。研究结果表明,主气膜孔附近射流喷注孔的存在能够诱导一对反涡,削弱缘于主气膜孔下游气膜出流和主流相... 利用三维数值计算研究具有附加分叉射流喷注的单排气膜孔冷却结构的强化冷却特性,考察了三种形式的分叉孔结构和四个吹风比的影响。研究结果表明,主气膜孔附近射流喷注孔的存在能够诱导一对反涡,削弱缘于主气膜孔下游气膜出流和主流相互作用的肾形涡对,有利于提高气膜冷却效率,同时也增强了对流换热;当分叉射流喷注孔出口与主气膜孔在同一流向位置时,可以获得较高的气膜冷却效率和相对较低的对流换热系数增强比。 展开更多

关键词 气膜冷却 分叉射流喷注 反涡 冷却效率 传热

在线阅读 下载PDF 职称材料

航空发动机气冷涡轮叶片冷却结构研究进展 被引量：22

12

作者 孔祥灿 张子卿 +2 位作者 朱俊强 徐进良 张燕峰 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第5期1-23,共23页

高效的冷却结构是避免气冷涡轮叶片受热损坏的关键,直接影响叶片冷却效率和航空发动机稳定性。但是高效冷却结构导致主流与冷气流的相干效应更加复杂,并且高效冷却结构的发展一直受到加工工艺的制约。本文从控制冷气流动的角度,将涡轮... 高效的冷却结构是避免气冷涡轮叶片受热损坏的关键,直接影响叶片冷却效率和航空发动机稳定性。但是高效冷却结构导致主流与冷气流的相干效应更加复杂,并且高效冷却结构的发展一直受到加工工艺的制约。本文从控制冷气流动的角度,将涡轮叶片分为前缘、中弦和尾缘区域,重点综述了近十年气冷涡轮叶片冷却结构的研究进展以及涡轮旋转状态下的气动传热特性,包括涡旋冲击冷却、气膜孔形状、尾缘内部强化换热结构与分隔肋形状等。在此基础上,对比了各个结构的冷却效果,并且指出各类冷却结构的缺陷。最后提出气冷涡轮叶片未来的发展方向和难点。 展开更多

关键词 气冷涡轮叶片 涡旋冷却 气膜孔 强化换热 扩展板 冷却效率

在线阅读 下载PDF 职称材料

压力侧冷却流对凹槽叶顶气膜冷却与传热性能的影响 被引量：8

13

作者 于金杏 叶明亮 +1 位作者 何坤 晏鑫 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第3期160-172,共13页

为了降低凹槽叶顶整体热负荷并提高高传热区的气膜冷却效率,研究了压力侧冷却射流对透平级凹槽叶顶冷却传热性能的影响。通过数值计算获得了2种压力侧气膜孔形状(圆孔、扩张孔)和5种压力侧射流角(20°~40°)条件下,透平级凹槽... 为了降低凹槽叶顶整体热负荷并提高高传热区的气膜冷却效率,研究了压力侧冷却射流对透平级凹槽叶顶冷却传热性能的影响。通过数值计算获得了2种压力侧气膜孔形状(圆孔、扩张孔)和5种压力侧射流角(20°~40°)条件下,透平级凹槽叶顶的传热系数和气膜冷却效率分布。研究表明:前缘压力侧冷却流进入凹槽,增强了凹槽底部的冷却效果;中部和尾缘压力侧冷却流对凹槽肩壁和叶顶尾缘进行了冷却,增强了叶顶高热负荷区域的冷却效果。在所研究的射流角范围内,射流角越小,凹槽叶顶的冷却效果越好。当采用扩张孔、射流角由20°增大到40°时,肩壁的面积平均传热系数增大了6%,面积平均气膜冷却效率减小了14.3%;叶顶压力侧的面积平均传热系数增大了36%,面积平均气膜冷却效率减小了37.2%。在小射流角条件下,扩张孔的叶顶和压力侧冷却效果优于圆孔。射流角为20°时,与圆孔相比:扩张孔使凹槽肩壁面积平均传热系数减小了2%,面积平均气膜冷却效率增大了5.9%;扩张孔使叶顶压力侧的面积平均传热系数减小了22.6%,面积平均气膜冷却效率增大了43.3%。 展开更多

关键词 燃气轮机 凹槽叶顶 传热 气膜冷却 扩张孔 射流角

在线阅读 下载PDF 职称材料

涡轮导叶压力面气膜孔排位置对气膜冷却特性的影响 被引量：5

14

作者 姚春意 朱惠人 +2 位作者 刘存良 张博伦 周益典 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第7期1560-1570,共11页

为了研究气膜孔排位置对气膜冷却特性的影响,在涡轮导叶压力面布置了4排单排扩张型气膜孔(分别用PS1~PS4表示)并在跨声速风洞中进行了实验,通过气膜孔排下游的热电偶获得了气膜冷却效率和换热系数。叶栅进口雷诺数Re为3.0×10^5~9.0... 为了研究气膜孔排位置对气膜冷却特性的影响,在涡轮导叶压力面布置了4排单排扩张型气膜孔(分别用PS1~PS4表示)并在跨声速风洞中进行了实验,通过气膜孔排下游的热电偶获得了气膜冷却效率和换热系数。叶栅进口雷诺数Re为3.0×10^5~9.0×10^5,PS1~PS4的吹风比BR为0.5~2.0,叶栅出口马赫数为0.8。实验结果表明:PS1位置的顺压梯度较大导致下游冷却效率随吹风比增大而升高,PS2下游小于30D(D为气膜孔直径)的区域最佳吹风比为BR=1.2,而大于30D的区域BR=2.0时气膜冷却效率最高。吹风比相同时,PS1由于孔的倾角较大导致其冷却效率低于PS2,而具有相同倾角的PS2,PS3,PS4冷却效率逐渐减小。除了PS2在BR=0.5时的工况,其它工况下冷气射流与主流的掺混导致PS1~PS4下游的换热系数比都大于1,PS2和PS3下游的换热系数比随吹风比增大而增大,PS1和PS4下游的换热系数比受吹风比影响较小。综合考虑气膜冷却效率和换热系数,在相同冷气量时PS2的冷却效果是最好的。 展开更多

关键词 气膜孔位置 气膜冷却效率 换热系数比 压力面 吹风比 涡轮导叶

在线阅读 下载PDF 职称材料

陶瓷基复合材料端壁气膜冷却特性实验数值研究 被引量：6

15

作者 杜昆 陈麒好 +5 位作者 孟宪龙 李华容 仝麒琬 王力泉 梁庭睿 刘存良 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第12期175-185,共11页

为了解决陶瓷基复合材料(CMC)各向异性导热特点而带来的温度场分布变化问题,基于热固耦合数值模拟手段并采用等效导热系数法将CMC端壁导热系数等效为X,Y,Z三个方向的宏观等效导热系数,研究了主传热方向与次传热方向导热系数比(R),主传... 为了解决陶瓷基复合材料(CMC)各向异性导热特点而带来的温度场分布变化问题,基于热固耦合数值模拟手段并采用等效导热系数法将CMC端壁导热系数等效为X,Y,Z三个方向的宏观等效导热系数,研究了主传热方向与次传热方向导热系数比(R),主传热方向与主流方向夹角(γ)与端壁冷效分布之间的关系。当端壁导热系数呈现各项异性特征时,端壁表面冷却带朝着主传热方向发生扭曲,R越大扭曲现象越明显。γ=0°时展向平均冷效峰值相比γ=90°要低15%~16%,而下游中心线冷却效率峰值则要高出11.1%~26.2%。对于无气膜覆盖的冷气出口上游区域,冷却带对主传热方向以及导热系数比的变化更为敏感。采用交错多排圆柱孔端壁结构进行了实验,对比了高温合金和CMC材料的综合冷效分布情况。在吹风比M=3~5情况下,CMC端壁的整体综合冷却效率比高温合金端壁低4.32%~5.10%,这主要是厚度方向导热系数的不同导致的。实验结果与理论模化公式结果符合良好,验证了模化公式的准确性。 展开更多

关键词 陶瓷基复合材料 各向异性导热系数 前倾扇形孔 多排孔端壁 综合冷却效率 热固耦合

在线阅读 下载PDF 职称材料

流向涡对扇形孔气膜冷却效果影响的实验研究 被引量：4

16

作者 崔晓峰 刘鹏敏 +1 位作者 林翅翔 戴韧 《动力工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第11期950-958,共9页

在平板气膜实验台上安装涡流发生器(VG)来模拟叶栅中的流向涡,利用红外相机测量吹风比M=0.5~2.5时的气膜冷却效率和传热系数,分析二次流对扇形孔气膜冷却效果的影响。结果表明:流向涡增强了主流与气膜射流的掺混,导致气膜绝热冷却效率... 在平板气膜实验台上安装涡流发生器(VG)来模拟叶栅中的流向涡,利用红外相机测量吹风比M=0.5~2.5时的气膜冷却效率和传热系数,分析二次流对扇形孔气膜冷却效果的影响。结果表明:流向涡增强了主流与气膜射流的掺混,导致气膜绝热冷却效率明显下降以及覆盖面积减小,气膜面平均冷却效率最高降低了63%;当吹风比达到2.5时,流向涡能抑制扇形孔射流在高吹风比时的吹离趋势,抵消了部分主流与冷气掺混导致的气膜横向平均冷却效率降低的影响;流向涡使气膜与壁面的横向传热系数比增大了3.5%,壁面的热通量比最高上升了20%,在低吹风比时气膜失去了对壁面的保护作用。 展开更多

关键词 扇形孔 流向涡 气膜冷却效率 传热系数

在线阅读 下载PDF 职称材料

主流湍流度对涡轮导叶压力面扩张型气膜孔冷却特性的影响 被引量：1

17

作者 姚春意 朱惠人 +2 位作者 李鑫磊 刘存良 张博伦 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第3期58-69,共12页

为了研究主流湍流度对涡轮导叶压力面扩张型气膜孔冷却特性的影响,在高亚声速风洞中进行了实验,通过热电偶测得了气膜孔排下游的气膜冷却效率和换热系数,叶栅进口雷诺数的范围为3.0×105~9.0×105,出口马赫数为0.8。两排单排扩... 为了研究主流湍流度对涡轮导叶压力面扩张型气膜孔冷却特性的影响,在高亚声速风洞中进行了实验,通过热电偶测得了气膜孔排下游的气膜冷却效率和换热系数,叶栅进口雷诺数的范围为3.0×105~9.0×105,出口马赫数为0.8。两排单排扩张型气膜孔分别位于压力面25%和70%的相对弧长处,高低湍流度分别为14.7%和1.3%。实验结果表明:对于孔排1,随着吹风比的增大,气膜冷却效率在低湍流度时呈现先增后减的特征,而在高湍流度时单调提升;在相同吹风比时,主流湍流度升高增强了主流和冷气的掺混,加快了冷气的耗散从而降低了气膜冷却效率。对于孔排2,主流湍流度升高在小吹风比时使气膜冷却效率降低,而在大吹风比时抑制了冷气脱离壁面从而提高了气膜冷却效率。吹风比增大显著增强了孔排1下游的换热,而对孔排2影响较小;主流湍流度升高显著提高了孔排1和孔排2下游的换热系数比。整体来看,主流湍流度升高降低了孔排1和孔排2下游的气膜冷却效果。 展开更多

关键词 主流湍流度 涡轮导叶 扩张型气膜孔 气膜冷却效率 换热系数比

在线阅读 下载PDF 职称材料

涡轮叶片全表面换热特性试验研究 被引量：3

18

作者 王瑞 王璐 杨卫华 《航空发动机》 北大核心 2019年第4期42-46,共5页

气冷叶片表面对流换热系数对气冷叶片设计至关重要。为了研究气冷叶片表面对流换热特性,设计了典型气膜冷却叶片,采用试验与数值计算相结合的方法对气冷涡轮叶片表面流动换热特性进行了对比研究,获得了叶片表面温度场及叶栅通道内部流... 气冷叶片表面对流换热系数对气冷叶片设计至关重要。为了研究气冷叶片表面对流换热特性,设计了典型气膜冷却叶片,采用试验与数值计算相结合的方法对气冷涡轮叶片表面流动换热特性进行了对比研究,获得了叶片表面温度场及叶栅通道内部流场分布特征。结果表明:叶片表面的换热受叶栅流道结构的影响较大。在叶片前缘滞止点以及主流加速剧烈的位置换热较强,加入气膜孔可以局部增强叶片表面的对流换热,但却没有改变叶片全表面换热的变化趋势。 展开更多

关键词 涡轮叶片 气膜冷却 对流换热 数值模拟 叶栅通道 气膜孔 航空发动机

在线阅读 下载PDF 职称材料

改进姊妹孔气膜冷却效率数值模拟 被引量：2

19

作者 皮骏 贺嘉诚 +1 位作者 刘光才 李章萍 《机械设计与制造》 北大核心 2020年第11期284-288,共5页

针对改进姊妹孔在吹风比为0.5、1.0、1.5、2.0情况下的温度场、流场以及冷却效率分布作了数值研究,模拟结果与圆柱孔和传统姊妹孔进行了分析比较。结果表明:与圆柱孔和传统姊妹孔相比,改进姊妹孔形成了附加漩涡对,与反向漩涡对相互作用... 针对改进姊妹孔在吹风比为0.5、1.0、1.5、2.0情况下的温度场、流场以及冷却效率分布作了数值研究,模拟结果与圆柱孔和传统姊妹孔进行了分析比较。结果表明:与圆柱孔和传统姊妹孔相比,改进姊妹孔形成了附加漩涡对,与反向漩涡对相互作用,抑制了冷却气流被反向漩涡对的抬升并且增强了冷却气流的扩散,提高了冷却气流的贴壁性,增大了冷却气流的展向扩展范围;与传统姊妹孔相比,在低吹风比条件下,改进姊妹孔提高了气膜冷却效率约(10~20)%,在高吹风比条件下,改进姊妹孔提高了气膜冷却效率约(20~35)%。 展开更多

关键词 气膜冷却 姊妹孔 冷却效率 数值模拟 吹风比 传热性能

在线阅读 下载PDF 职称材料

带肋横流对凹槽孔气膜冷却特性影响的机理研究

20

作者 邓贺方 杨晶晶 +3 位作者 姜玉廷 郑群 陆松兵 房一博 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第3期306-316,共11页

为了探究带肋横流对凹槽孔气膜冷却特性的影响,运用Realizable k-ε湍流模型,对光滑通道、45°肋通道和135°肋通道进气的凹槽孔进行了数值研究,吹风比为0.5、1.0和2.0,主流和横流的进口雷诺数分别为1×10^(4)和1×10^... 为了探究带肋横流对凹槽孔气膜冷却特性的影响,运用Realizable k-ε湍流模型,对光滑通道、45°肋通道和135°肋通道进气的凹槽孔进行了数值研究,吹风比为0.5、1.0和2.0,主流和横流的进口雷诺数分别为1×10^(4)和1×10^(5)。结果表明:45°肋通道与光滑通道在气膜孔内具有相似的螺旋流动,但其流量系数相比光滑通道降低了9.2%~43.6%,而135°肋通道气膜孔内的流动以直线流动为主,其流量系数最高。受横流影响,三种通道的气膜冷却效率分布都不均。在吹风比为0.5和1.0时,45°肋通道的气膜冷却效率要比光滑通道的分别低11.2%和3.6%,135°肋通道的则要比光滑通道的高65%和44.6%。吹风比为2.0时,三种通道的气膜冷却效率相差不大。此外,45°肋通道的换热系数要比光滑通道的高1.5%~8%,而135°肋通道的换热系数要比光滑通道的低0.9%~3%。 展开更多

关键词 带肋横流 气膜冷却 凹槽孔 气膜冷却效率 换热系数比

在线阅读 下载PDF 职称材料