多层涡轮机匣内螺栓对换热特性影响的试验研究

• 作者: 刘震雄 李俊山 毛军逵 江华 沈毅 陆海鹰
• 来源期刊: 推进技术
• 学科: 航空航天
• 关键词: 高压涡轮机匣 主动间隙控制 定位螺栓 换热特性 经验关系式
• 年，卷（期）: 2017,（7）
• 所属期刊栏目: 学术前沿
• 页码范围: 1441-1449
• 页数: 9页
• 分类号: V435.12
• 语种: 中文
• DOI: 10.13675/j.cnki.tjjs.2017.07.001

摘要

针对叶尖间隙主动控制系统的高压涡轮多层机匣,研究了机匣内部斜向冲击高肋结构中,定位螺栓对机匣换热特性的影响规律.试验中改变孔平均雷诺数-Re(2543~7121)、螺栓直径与冲击孔直径比D d(2.67,4.13,5.33)、螺栓间距与冲击孔直径比S d(23.2,30.7,45.2)等参数,获得了不同工况下螺栓安装面局部和平均Nu数变化规律,并整理出对应的经验关系式.研究中发现,安装螺栓的存在,显著增强了机匣表面的局部换热效果,但是平均换热系数的提升幅度有限.研究结果表明,在本文试验参数范围内,当保持螺栓间距比不变时,增加螺栓直径可以有效强化机匣表面的换热系数,如当螺栓直径比D d由2.67增加到5.33时,螺栓周围机匣表面平均Nu数增加幅度达20%~30%.当螺栓直径比保持不变的工况中,螺栓间距比S d为30.7时机匣表面平均Nu数达到最大值,但是螺栓间距比参数对机匣表面换热系数影响相对较小,平均Nu数的变化幅度在10%以内.