渦輪葉片前緣氣膜冷卻的傳熱實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、在實(shí)際發(fā)動(dòng)機(jī)中提高其推力和熱效率的有效措施之一是提高渦輪前溫度。由于渦輪入口溫度是遠(yuǎn)高于渦輪葉片材料的耐熱極限的，為了保證渦輪的正常工作，必須對(duì)葉片進(jìn)行有效的冷卻。葉片前緣區(qū)域燃?xì)庀虮诿娴膫鳠崴俾屎芨撸遣捎脷饽だ鋮s加以保護(hù)重點(diǎn)區(qū)域。為詳細(xì)了解葉片前緣區(qū)域的傳熱機(jī)理，更有效的對(duì)其進(jìn)行工程實(shí)際應(yīng)用，本文采用實(shí)驗(yàn)研究和數(shù)值模擬相結(jié)合的方法對(duì)其換熱特性進(jìn)行系統(tǒng)研究。 本文采用半圓柱面模擬葉片的前緣，圓柱直徑D為75mm，半圓柱后面連

2、接長(zhǎng)度L為500mm的平板。為了減少流動(dòng)損失，尾部連接長(zhǎng)軸為1000mm，短軸為75mm的橢圓柱面。前緣與滯止線呈23度的位置開有1排7個(gè)氣膜孔，氣膜孔與主流方向呈90度角，分別采用空氣和二氧化碳作為二次流氣體，詳細(xì)地測(cè)量了在主流湍流度tu分別為0.4﹪和8﹪，密度比dr分別為1.0和1.5，動(dòng)量比I=0.5～4以及九種氣膜孔幾何結(jié)構(gòu)下，有1排氣膜孔的葉片前緣的壓力系數(shù)，流量系數(shù)，換熱系數(shù)和冷卻效率。研究結(jié)果表明：二次流與主流的密度比，