基于流热耦合的燃气轮机透平叶顶冷却设计

作者：何磊; 李月茹^*; 竺晓程; 杜朝辉

来源：热能动力工程, 2021, 36(10): 27-32.

DOI：10.16146/j.cnki.rndlgc.2021.10.004

• 流热耦合
• 气膜冷却
• 复合冷却
• 叶顶冷却

燃气轮机透平叶顶区域存在复杂的流动和换热问题,承受很高的热负荷。为了降低透平动叶叶顶温度,在透平叶顶现有结构的基础上提出气膜冷却和气膜+内冷通道冷却两种叶顶冷却方案,并通过流热耦合计算分析冷却升级前后叶顶区域的换热和流动特性。研究发现:叶顶气膜冷却方案可有效降低叶顶温度,特别是叶顶前缘至中弦区域;而气膜+内冷通道冷却方案基于外部气膜冷却,结合内部冷却通道设计,可进一步降低叶顶尾缘的温度;与原型叶片相比,气膜+内部冷气通道的复合冷却设计可以使叶顶尾缘最高温度降低24 K。

• 单位
  上海交通大学