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涡轮叶片内部冷却结构流动换热特性的数值研究
文献摘要：
为了在限制冷气消耗量的情况下提高涡轮叶片综合冷却性能,在叶片冲击冷却的靶面引入不同的肋、凸起和凹坑,采用耦合传热进行叶片真实工况下的数值模拟,从不同方面分析了内部结构改变对内部换热性能、冲击孔和气膜孔流量系数的影响,最终得到受内外换热性能制约的叶片整体冷却性能,总结了叶片优化思路,可供指导叶片设计.本文得到了以下结论:冷却结构的引入可以阻碍横流的发展,增加冲击孔的流量系数,增强流场的扰动,从而强化内部换热,但会减小气膜孔的流量系数,恶化外部气膜冷却.内部换热的增强作用和外部气膜冷却削弱的综合作用使得叶片外壁温降低.通过比较,肋的作用强于凸起/凹坑,在肋间布置凸起/凹坑有利于进一步强化换热,扰流直肋+凹坑结构在冷气消耗量降低1.19％～1.81％的情况下,综合冷却效率提高了1.96％～4.09％,是最优结构.
文献关键词：
涡轮叶片;综合冷却性能;耦合传热;冲击冷却;气膜冷却
中图分类号：
作者姓名：
郭亮亮;朱惠人;王铭睿;李继宸
作者机构：
西北工业大学 动力与能源学院,陕西西安 710129
文献出处：
引用格式：
[1]郭亮亮;朱惠人;王铭睿;李继宸-.涡轮叶片内部冷却结构流动换热特性的数值研究)[J].推进技术,2022(12):161-174
A类：
B类：
涡轮叶片,内部冷却,冷却结构,流动换热特性,数值研究,制冷,冷气,气消,消耗量,综合冷却性能,冲击冷却,凸起,凹坑,耦合传热,换热性能,气膜孔,流量系数,叶片优化,优化思路,导叶,叶片设计,横流,小气,化外,气膜冷却,强作用,外壁,壁温,温降,肋间,强化换热,直肋,综合冷却效率,效率提高,最优结构
AB值：
0.331164
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