高压涡轮工作叶片内部流场特性试验研究

作者：万博^*; 田淑青; 浦健; 王建华

来源：推进技术, 2022, 43(09): 101-111.

DOI：10.13675/j.cnki.tjjs.210179

• 航空发动机
• 涡轮叶片
• 冷却结构
• 内部流场
• 粒子图像测速

为研究变工况特性下涡轮叶片内部通道流场特性，选取高压涡轮二级工作叶片内部通道作为研究对象，在5种不同的进口雷诺数（Re）工况下，利用TRPIV （时序PIV）技术对通道内的流场特性进行了试验研究。Re变化为32426～64700，模拟了飞行循环过程中的若干典型工况。在先进加工技术的辅助下，保留了真实叶型约束下的完整内冷三通道带肋结构，捕捉到一些不同于常规截面两通道模型等简化模型中的流动现象，包括：弯头区域不对称主流分离结构和非对称二次涡系。通过数据分析，明确了高、低雷诺数下流动特性的差异。在高Re工况条件下，弯头出口附近的冲击区域增大；对于第一通道内的二次流，在接近弯头位置处，横向速度分量会导致纵向涡对的强度被削弱，高Re工况下拥有更加剧烈的影响，极有可能削弱吸力面的换热强度。

• 单位
  中国科学技术大学; 中国航发商用航空发动机有限责任公司