渦輪葉片前緣氣膜冷卻特性的研究.pdf

1、提高渦輪前燃氣溫度可有效提高航空發(fā)動機推力和熱效率。自20世紀60年代以來渦輪前燃氣溫度逐年增長，目前已遠高于葉片材料耐熱極限。葉片前緣區(qū)域直接承受高溫燃氣沖擊，在整個渦輪中溫度最高，常采用氣膜冷卻對此區(qū)域加以保護。
　　本文通過實驗和數(shù)值計算相結合的方法對葉片前緣氣膜冷卻特性開展研究，分析了氣膜孔的孔型與孔位置對葉片表面換熱特性的影響，為優(yōu)化渦輪葉片冷卻特性提供數(shù)據(jù)支撐。具體研究內(nèi)容如下：
　?。?）對葉片表面冷卻效率和對

2、流換熱系數(shù)進行實驗研究，分析了不同孔型和孔位置葉片的全表面冷卻效率和對流換熱系數(shù)規(guī)律。研究得出：在實驗工況下，葉片的冷卻效率和對流換熱系數(shù)均隨吹風比的增大而升高；冷卻效率和對流換熱系數(shù)在氣膜孔出口區(qū)域最大，沿流向因氣膜冷卻效果減弱而降低，降至葉片尾緣區(qū)域達到最小值；若葉片前緣吸力面和壓力面同時開有氣膜孔，相同吹風比條件下，吸力面的冷卻效率和對流換熱系數(shù)皆比壓力面的大；在氣膜出流區(qū)域中，交叉孔葉片的冷卻效率和對流換熱系數(shù)均高于圓孔葉片。<