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涡轮动叶部分吸力侧肩壁凹槽状叶顶气热和冷却性能研究
文献摘要：
为了获取高性能的燃气涡轮动叶叶顶结构和气膜冷却布局,采用数值求解三维Reynolds-Averaged Navier-Stokes(RANS)方程和标准k-ω湍流模型的方法研究了涡轮动叶部分吸力侧肩壁的凹槽状叶顶气热和冷却性能.数值模拟得到的动叶平叶顶传热系数与实验数据吻合良好,验证了数值方法的准确性.对比0.95吹风比时动叶凹槽状叶顶沿中弧线和近压力侧布置的2种气膜冷却布局的叶顶泄漏流动形态、传热系数和气膜冷却有效度,指出近压力侧的气膜冷却布局B的总压损失大于沿中弧线的气膜冷却布局A;但近压力侧的气膜冷却布局B具有更好的冷却效果.基于近压力侧气膜冷却布局的凹槽状叶顶结构,通过切除尾缘处不同轴向长度的吸力侧肩壁,设计了5种不同的部分吸力侧肩壁的叶顶结构.结果表明:切除10％吸力侧肩壁的Case 7能有效降低总压损失,平均总压损失系数相比完整肩壁的Case 2降低了6.3％;叶顶净热流密度减少和传热系数分布与Case 2基本相同,尾缘处的冷却效率因冷气受到压制附着于叶顶而提高.
文献关键词：
涡轮动叶;凹槽状叶顶;吸力侧肩壁;气热性能;气膜冷却
中图分类号：
作者姓名：
许承天;李志刚;李军
作者机构：
西安交通大学 能源与动力工程学院,陕西西安 710049
文献出处：
引用格式：
[1]许承天;李志刚;李军-.涡轮动叶部分吸力侧肩壁凹槽状叶顶气热和冷却性能研究)[J].推进技术,2022(10):93-103
A类：
吸力侧肩壁,凹槽状叶顶,叶顶泄漏流动
B类：
涡轮动叶,冷却性能,燃气涡轮,气膜冷却,数值求解,Reynolds,Averaged,Navier,Stokes,RANS,湍流模型,传热系数,数值方法,吹风比,中弧线,压力侧,流动形态,有效度,冷却效果,过切,尾缘,同轴,轴向长度,Case,总压损失系数,热流密度,基本相同,冷却效率,冷气,压制,气热性能
AB值：
0.196516
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