基于DES方法的氣膜冷卻數(shù)值模擬.pdf

1、隨著燃?xì)廨啓C(jī)渦輪進(jìn)口溫度的不斷提高，氣膜冷卻技術(shù)己經(jīng)成為渦輪葉片進(jìn)行防熱保護(hù)的重要措施。進(jìn)行氣膜冷卻時(shí)，渦輪葉片上的流動(dòng)，尤其是葉片前緣附近的流動(dòng)非常復(fù)雜，受多種因素的影響，主要包括幾何參數(shù)和氣動(dòng)參數(shù)兩大類，因此有必要對氣膜冷卻時(shí)葉片前緣的流場和換熱特性進(jìn)行深入分析，才能為渦輪葉片的氣膜冷卻設(shè)計(jì)和改進(jìn)提供依據(jù)。
　　 針對這一問題，本論文首先以平板上的孤立冷卻孔為幾何模型，采用DES方法和v2-f、k-ε和S-A湍流模型研究了橫

2、向射流時(shí)不同吹風(fēng)比條件下，直圓孔和彎圓孔下游的流動(dòng)和換熱特性，在與實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)較好吻合的條件下，得出結(jié)論:DES方法對氣膜展向擴(kuò)展的預(yù)估最好，v2-f模型次之，k-ε和S-A模型不理想。在此基礎(chǔ)上，采用DES方法對葉片前緣孤立冷卻孔的氣膜冷卻進(jìn)行了深入研究，分析了葉片前緣吸力面和壓力面上的直圓孔和彎圓孔附近區(qū)域三維非定常流動(dòng)的流場結(jié)構(gòu)，結(jié)果表明:位于葉片前緣附近的彎孔冷卻射流具有較高的展向擴(kuò)展能力，能夠改善氣膜的側(cè)向覆蓋效果，同時(shí)還能有效地