主流湍流度对涡轮导叶吸力面W型气膜孔冷却效率影响的实验研究

作者：姚春意; 朱惠人^*; 付仲议; 刘存良; 张博伦

来源：推进技术, 2019, 40(12): 2779-2787.

DOI：10.13675/j.cnki.tjjs.190167

• W型气膜孔
• 气膜冷却
• 吸力面
• 湍流度
• 吹风比

为了获得亚声速涡轮导叶吸力面不同位置处单排W型气膜孔的气膜冷却特性,在短周期跨声速风洞中实验研究了吹风比、主流湍流度对W型气膜孔冷却效率的影响。两列单排气膜孔分别布置在吸力面16%和21%相对弧长处,实验进口雷诺数范围为3.0×105～9.0×105,吹风比范围是0.5～2.0,叶栅出口等熵马赫数为0.8,高低湍流度分别为14.7%和1.3%。实验结果表明:低湍流度时孔排1和孔排2下游的气膜冷却效率都随吹风比的增大先增大后减小,最佳吹风比分别为BR=1.2和BR=0.8。由于孔排1和孔排2所处位置的主流边界层状态不同,导致湍流度对于气膜冷却效率有不同的影响。对于孔排1,大吹风比时高湍流度使冷气核心向壁面移动,提高了气膜冷却效率;而小吹风比时,湍流度对冷却效率的影响随雷诺数升高而减弱。对于孔排2,大吹风比时高湍流度提高了孔附近区域的冷却效率,同时加快了冷却效率沿流向下降的速度,而在小吹风比时高湍流度显著降低了孔排下游气膜冷却效率。

• 单位
  西北工业大学