前缘喷淋射流对导叶压力面冷却特性的影响

作者：姚春意; 朱惠人; 李鑫磊; 刘存良; 郭文; 刘松; 李世峰

来源：航空动力学报, 2020, 35(04): 693-703.

DOI：10.13224/j.cnki.jasp.2020.04.003

• 冷却特性
• 喷淋射流
• 压力面
• 气膜冷却效率
• 传热系数比
• 质量流量比(MFR)

为了评估涡轮导叶的前缘喷淋射流对压力面多排气膜孔冷却特性的影响,在高亚声速风洞中进行了实验,获得了有无前缘喷淋射流时叶片表面的气膜冷却效率和传热系数。叶栅进口雷诺数(基于叶片弦长)范围为2.0×105～4.0×105,出口等熵马赫数为0.95,叶片前缘和压力面分别都包含6排圆形孔,质量流量比的范围分别为2.46%～4.57%和2.00%～3.71%。实验结果表明:在没有前缘喷淋射流时,压力面前半段的气膜冷却效率受质量流量比的影响较小,而后半段的气膜冷却效率随着质量流量比升高而增大。前缘喷淋射流使压力面多排气膜孔的冷却效率提高了20%～70%,并且使气膜冷却效率沿流向分布更均匀。不论是否有前缘喷淋射流,压力面的传热系数比都随质量流量比升高而增大,沿流向看,前缘喷淋射流提高了压力面前缘和尾缘区域的传热系数比而对压力面中间区域影响较小。

• 单位
  西北工业大学