某型低壓渦輪動葉冷效試驗(yàn)研究.pdf

1、航空發(fā)動機(jī)渦輪葉片是受力較大和溫度較高的部件，其冷卻換熱問題是設(shè)計(jì)中的一個(gè)關(guān)鍵問題，它直接關(guān)系到發(fā)動機(jī)的效率、可靠性和壽命。我院傳統(tǒng)渦輪葉片冷效試驗(yàn)方法是由5-6片（中間一片是帶測溫電偶的試驗(yàn)葉片，兩側(cè)是陪襯葉片）葉片構(gòu)成扇形葉柵，裝入帶水冷的前轉(zhuǎn)接段、前測量段、試驗(yàn)段、后測量段構(gòu)成的試驗(yàn)裝置中，在保證幾何相似、流動相似、熱相似的熱態(tài)條件下，進(jìn)行冷效試驗(yàn)。但這種帶水冷的四段式試驗(yàn)裝置不通用、造價(jià)高、設(shè)計(jì)、加工周期長，不適于進(jìn)行大量的、多

2、種渦輪葉片的冷效試驗(yàn)研究。為了改變這種狀況，我院已經(jīng)建成一種雙層水冷通用型冷效試驗(yàn)艙，試驗(yàn)艙可以包容各型干燒試驗(yàn)件在其內(nèi)部進(jìn)行冷效試驗(yàn)。但建成后還未進(jìn)行過真實(shí)渦輪葉片冷卻效果試驗(yàn)件設(shè)計(jì)和試驗(yàn)研究。
　　本文就是根據(jù)上述背景，并結(jié)合《航空推進(jìn)技術(shù)驗(yàn)證（APTD）計(jì)劃》課題研究任務(wù)書中“低壓渦輪部件設(shè)計(jì)技術(shù)驗(yàn)證”的要求，擬自行設(shè)計(jì)、加工某型低壓渦輪動葉試驗(yàn)件，分別對兩種不同冷卻結(jié)構(gòu)渦輪葉片進(jìn)行短周期、低成本的對比試驗(yàn)獲得影響渦輪葉片冷

3、卻效果的參數(shù)與葉片表面溫度分布情況的關(guān)系，判明最優(yōu)冷卻結(jié)構(gòu)，為渦輪葉片進(jìn)行設(shè)計(jì)和計(jì)算提供試驗(yàn)依據(jù)；同時(shí)驗(yàn)證新研制的通用型冷效試驗(yàn)艙的可靠性和通用性。
　　試驗(yàn)結(jié)果表明繞流柱和繞流板結(jié)構(gòu)的渦輪葉片設(shè)計(jì)與試驗(yàn)數(shù)值吻合較好，繞流柱結(jié)構(gòu)的對流冷卻效果優(yōu)于繞流板結(jié)構(gòu)，繞流板結(jié)構(gòu)在葉背局部區(qū)域冷卻效果較差。同時(shí)考核了新研制的通用型冷效試驗(yàn)艙工作的可靠性，驗(yàn)證了在試驗(yàn)艙開展渦輪葉片冷效研究的試驗(yàn)方法和數(shù)據(jù)處理的正確性，試驗(yàn)中也驗(yàn)證了試驗(yàn)艙所采用