燃气轮机火焰筒双耳孔冷却特性的分析

作者：徐亮; 田秋霞; 席雷^*; 赵旭; 高建民; 李云龙

来源：哈尔滨工业大学学报, 2023, 55(01): 55-63.

• 燃烧室火焰筒
• 双耳孔
• 冷却效率
• 流量系数
• 换热系数比

为进一步提高燃烧室火焰筒的冷却性能，提出一种具有更高冷却性能的双耳孔型气膜冷却结构。采用数值模拟方法对比分析吹风比在0.67～2.01时，传统圆柱孔、扩散孔、收敛孔、双耳孔的流动传热和冷却特性。计算结果表明：与其他3种孔型相比，冷却壁面长径比在0～40时，双耳孔出口冷却气流在高温主流作用下形成的肾形涡对尺寸较小，强度较弱，对涡中心的间距较大，且冷却气流横向分布更广，壁面换热系数比更低，提高了气膜冷却性能。在吹风比为2.01时，与圆柱孔相比，扩散孔的流量系数提高了13.7%,展向换热系数比降低了1.5%;收敛孔的流量系数没有变化，展向换热系数比降低了2.7%;但双耳孔的流量系数却降低3.1%,展向换热系数比降低了11.25%。在吹风比为1.33时，与扩散孔和收敛孔相比，双耳孔的流量系数更低，在长径比小于40时，双耳孔的换热系数比最低，冷却效果最好。

• 单位
  机械制造系统工程国家重点实验室; 西安交通大学