涡轮叶片带扰流柱尾缘通道冷气流动的数值分析

• 作者: 吴伟龙 徐华昭 王建华
• 来源期刊: 推进技术
• 学科: 航空航天
• 关键词: 扰流柱 旋转 数值分析 流动特性 压力损失
• 年，卷（期）: 2021,（1）
• 所属期刊栏目: 燃烧 传热 传质
• 页码范围: 163-172
• 页数: 10页
• 分类号: V231.1
• 语种: 中文
• DOI: 10.13675/j.cnki.tjjs.200192

摘要

在涡轮叶片尾缘通道中添加扰流柱可以改变尾缝内冷气流量的分配及流场均匀性,但同时会增加流阻,因此尾缘通道中扰流柱和尾缝的几何匹配对叶片的换热性能有较大影响.本文采用数值方法,以尾缘通道内无扰流柱模型M0为基准模型,对比分析在静止和三种旋转速度下带有三种不同扰流柱结构的尾缘内部流动.其中,M1添加单列扰流柱,数目13,直径D=2mm;M2与M3添加双列叉排扰流柱,数目分别为16和17,直径D=1.2mm,两模型仅在靠近尾缝1处扰流柱布局不同.数值结果揭示:(1)尾缘通道扰流柱可有效增加各尾缝冷气出流的均匀性,对1～3尾缝内的流动影响较大,小直径叉排扰流柱布置形式更优于大直径单排;(2)与M0相比,三组带扰流柱模型的通道压力损失稍有增加.其中,M2和M3基本相同,因对流场扰动较大,略高于M1;(3)随着旋转速度的增加,尾缝内压力损失逐渐降低,但四组模型尾缝内的流场结构没有明显改变.