密度比對(duì)渦輪葉片氣膜冷卻特性影響的試驗(yàn)研究.pdf

1、本文采用放大的葉片模型，利用大尺寸低速線形葉柵風(fēng)洞進(jìn)行試驗(yàn)，對(duì)渦輪工作葉片進(jìn)行了一系列的綜合性研究。實(shí)驗(yàn)葉片以及葉柵通道實(shí)驗(yàn)段是根據(jù)中國(guó)燃?xì)鉁u輪研究院提供的數(shù)據(jù)設(shè)計(jì)并加工而成的，所有的實(shí)驗(yàn)均是在西北工業(yè)大學(xué)葉柵傳熱風(fēng)洞中完成的。風(fēng)洞試驗(yàn)段有3個(gè)葉片組成，其中中間的葉片為實(shí)驗(yàn)葉片，實(shí)驗(yàn)葉片有兩個(gè)，一個(gè)是光面的，用來進(jìn)行靜壓測(cè)量。另一個(gè)在型面上分布了6排氣膜孔(孔型為圓柱形)，用來研究有出流時(shí)各排氣膜孔的流量系數(shù)以及出流對(duì)氣膜孔下游葉片表面

2、的換熱系數(shù)和冷卻效率的影響情況。 實(shí)驗(yàn)首先對(duì)渦輪工作葉片在主流雷諾數(shù)Re∞=100,000～450,000的范圍內(nèi)進(jìn)行了靜壓測(cè)量，得到了其葉片表面的壓力分布和速度分布，研究了主流雷諾數(shù)對(duì)葉片型面靜壓分布的影響。在主流雷諾數(shù)Re∞=100，000～450，000，吹風(fēng)比BR=0.5～2.0，密度比DR分別為1.0和1.52時(shí)對(duì)葉片型面上分布的6排氣膜孔的流量系數(shù)進(jìn)行了詳細(xì)的測(cè)量，通過對(duì)主流雷諾數(shù)、吹風(fēng)比、密度比和動(dòng)量比對(duì)氣膜孔流量

3、系數(shù)的影響情況的詳細(xì)研究，得出了密度比對(duì)氣膜孔流量系數(shù)有一定的影響、用二次流與主流的動(dòng)量比來描寫氣膜孔流量系數(shù)的變化規(guī)律較為恰當(dāng)，該參數(shù)可以綜合吹風(fēng)比和密度比的影響的結(jié)論。并在此基礎(chǔ)上，分別用空氣和CO2作為二次流來改變二次流與主流密度比測(cè)量了在主流雷諾數(shù)Re∞=200，000～400，000，吹風(fēng)比BR=0.5～2.0工況范圍內(nèi)工作葉片型面上無氣膜孔，氣膜孔全開以及分區(qū)域開孔時(shí)氣膜孔下游葉片表面上換熱系數(shù)和冷卻效率分布情況，研究了主流