亚声速涡轮导叶全气膜冷却特性实验研究

作者：付仲议; 朱惠人^*; 姚春意; 张洪; 高强

来源：推进技术, 2019, 40(01): 158-165.

DOI：10.13675/j.cnki.tjjs.170764

• 涡轮导叶
• 气膜冷却
• 质量流量比
• 雷诺数
• 主流湍流度

为了获得亚声速涡轮导叶的全气膜冷却特性,在短周期高速风洞中对全气膜覆盖涡轮导叶实验件进行了实验,获得了涡轮叶片表面在不同主流雷诺数(Re=3.0×105～9.0×105)、二次流质量流量比(MFR=5.5%～12.5%)和主流湍流度(Tu=1.3%,14.7%)下的气膜冷却效率分布。实验叶片前缘有5排复合角度圆柱形气膜孔形成前缘喷淋冷却结构,压力面和吸力面分别有6排和3排圆柱形气膜孔。结果表明:在本文研究的质量流量比范围内,涡轮叶片压力面和吸力面的气膜冷却效率随着质量流量比的增大而减小,而前缘区域的冷却效率随质量流量比的增大而增大;雷诺数的变化主要影响叶片压力面相对弧长S/Smax<-0.6区域的冷却效率分布,在高雷诺数(Re=9.0×105)下,大质量流量比的冷却效率最高,而在中低雷诺数(Re=3.0×105,6.4×105)下,小质量流量比的冷却效率最高;叶片前缘气膜冷却效率受主流湍流度升高的影响较小,而在压力面和吸力面冷却效率均随着湍流度的升高而降低。

• 单位
  西北工业大学; 中航商用航空发动机有限责任公司