涡轮叶片斜肋通道冷态流场特性的实验研究

• 作者: 林爽 吴榕 王博 张子捷 魏坤腾
• 来源期刊: 浙江大学学报（工学版）
• 学科: 航空航天
• 关键词: 涡轮叶片 扰流肋 粒子图像测速(PIV) 脱落涡频率 本征正交分解(POD)
• 年，卷（期）: 2022,（4）
• 所属期刊栏目: 航空航天技术|Aeronautics and Astronautics Technology
• 页码范围: 823-832
• 页数: 10页
• 分类号: V232
• 语种: 中文
• DOI: 10.3785/j.issn.1008-973X.2022.04.023

摘要

为了探究涡轮叶片内部肋通道的流场特性与换热机理,设计不同角度的带肋通道实验模型.采用流动显示实验与粒子图像测速实验,对通道的典型截面流场进行统计平均特性分析与非定常分析.结果表明,当扰流肋与流向的夹角为60°～90°时,减小夹角能够降低扰流肋对流体的阻挡作用,增大扰流肋后方旋涡的纵向范围与强度.减小夹角使第1个肋区间的回流强度先增大后减小,第2个肋区间流体的纵向冲击强度增大.斜肋结构能够提高主流流体与肋间流体的雷诺应力峰值,增强肋间扰动强度,提升通道的换热特性.减小夹角可以提升流场的速度振荡幅值与振荡频率,提高通道的换热效率.减小夹角可以增大流体沿肋向流动的能量与能量波动频率,使得旋涡在向后脱落的过程中更易于与靶面进行能量交换.