涡轮端区离散台阶缝气膜冷却特性研究

作者：徐庆宗; 杜强; 王沛; 肖向涛; 刘军

来源：工程热物理学报, 2021, 42(09): 2269-2274.

• 离散台阶缝
• 气膜冷却
• 涡轮端区
• 二次流

受端区二次流的影响,叶片前缘和压力面根部角区端壁难以实现有效冷却。为了实现该区域的冷气覆盖,本文研究了新型冷却结构离散台阶缝的端区气膜冷却特性。离散台阶缝在叶片周向主要覆盖叶片前缘区域,能够集中冷气冷却换热恶劣的区域。本文研究了两种不同离散台阶缝轴向位置(AP1,AP2)和三种不同冷气量(MFR=0.43%,0.88%,1.33%),通过红外热像仪测量端区气膜冷却效率分布。结果表明,增加离散台阶缝与叶片的轴向距离,能够有效提高叶片上游区域的冷却效果,但在通道内部,结果相反。增加冷气量能够提高端壁的气膜冷却效果。此外,应用五孔探针测量叶栅通道喉部附近截面二次流流场特征,解释了通道冷却分布的机理。

• 单位
  中国科学院大学; 中国科学院工程热物理研究所