层板冷却导向叶片设计及试验验证

作者：栾永先; 沈跃

来源：航空发动机, 2021, 47(06): 20-25.

DOI：10.13477/j.cnki.aeroengine.2021.06.004

• 层板冷却
• 冲击距离
• 壁厚
• 扰流柱
• 导向叶片
• 航空发动机

为了提高导向叶片的冷却效率,分析了层板导向叶片的外壁厚、冲击距离和扰流柱直径变化对叶片温度分布的影响,结果表明:随着冲击距离增加,冲击冷却效率降低,叶片表面温度升高;随着层板叶片外层壁厚度增大,外层壁两侧温差逐步增大;随着扰流柱直径增大,外层壁两侧平均温度呈现先降低后持平的变化趋势,两侧温差保持不变。结合中国铸造工艺设计了层板冷却涡轮导向叶片,利用CFX软件对设计的导向叶片流动传热进行计算,利用模拟试验对该导向叶片冷却效果进行验证。计算和试验结果表明:设计的层板冷却导向叶片冷却温降水平较高,温降均值达到燃气入口温度的40%以上,温降水平计算值比试验值低7.3%,叶片表面温度分布较均匀,叶片冷却结构设计合理。

• 单位
  中国航发沈阳发动机研究所