气膜孔分布对凹槽叶顶传热和冷却性能的影响

• 作者: 何坤 晏鑫 李军 黄琰
• 来源期刊: 西安交通大学学报
• 关键词: 燃气透平 凹槽叶顶 叶顶传热 气膜冷却
• 年，卷（期）: 2016,（5）
• 页码范围: 101-107
• 页数: 7页
• 分类号: TK474.7
• 语种: 中文
• DOI: 10.7652/xjtuxb201605015

摘要

采用数值求解RANS方程的方法研究了典型燃气透平动叶凹槽叶顶的传热和气膜冷却性能,通过计算获得了3种叶顶间隙(1.31 mm、1.97 mm和3.29 mm)、2种吹风比(1和2)、2种气膜孔分布(中弧线位置单排孔、中弧线+近压力面位置两排孔)条件下叶顶传热系数和气膜冷却有效度分布,并与实验结果进行了对比.结果表明:对于中弧线位置的单排气膜孔,冷却流可以对凹槽底部近压力面侧形成有效的冷却;随着吹风比的增大,凹槽底部靠近前缘吸力面侧的高传热系数区域减小,凹槽底部压力面侧的传热系数减小且气膜冷却有效度显著增大;随着叶顶间隙的增大,凹槽底部前缘吸力面侧的高传热系数区向压力面侧扩大,凹槽底部平均传热系数明显增大,凹槽底部近压力面侧和尾缘处的气膜冷却有效度减小.对于中弧线+近压力面两排气膜孔,近压力面气膜孔内的冷却流覆盖了凹槽肩壁和叶顶尾缘区域,且强化了凹槽底部靠近压力面侧的冷却性能;随着吹风比的增大,凹槽底部近压力面侧、肩壁和叶顶尾缘区域的传热系数明显减小,气膜冷却有效度明显增大;随着叶顶间隙的增大,凹槽底部吸力面侧高传热系数区域向压力面侧扩大,凹槽底部近压力面侧、肩壁和叶顶尾缘区域的传热系数显著增大,气膜冷却有效度减小.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	李军	西安交通大学能源与动力工程学院	263	2157	24.0	34.0
2	晏鑫	西安交通大学能源与动力工程学院	47	247	10.0	14.0
3	何坤	西安交通大学能源与动力工程学院	11	19	3.0	4.0
4	黄琰	西安交通大学能源与动力工程学院	3	10	2.0	3.0