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摘要
为了探究扇形与平面叶栅条件下高负荷叶片的外换热特性，采用瞬态液晶测量技术，测量了雷诺数（Re）、湍流强度（Tu）对扇形叶栅（曲端壁）的小展弦比高负荷涡轮叶片表面努塞尔数（Nu）的影响，并与平面叶栅（直端壁）进行了对比。结果表明，曲端壁相较于直端壁增加了21.5°的径向进气角以及上下端壁曲率不同，从而导致换热沿叶高的不对称分布。雷诺数增大，叶片各位置的换热明显增强，吸力面边界层转捩点位置不断向前缘靠近，雷诺数对直端壁的影响大于曲端壁。随湍流强度增大，努塞尔数整体有所升高，吸力面转捩点位置前移，压力面过渡现象明显增强，中弦部分努塞尔数一维特性更为明显，湍流强度对两类端壁的叶片影响类似。在研究低雷诺数或湍流强度对高负荷叶片的换热影响时，可采用直端壁进行简化，而在高雷诺数时，为了保证结果准确性，需在发动机实际扇形叶栅中进行实验。
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