燃气轮机一级透平动静叶交互作用的气膜非定常特性及泛冷却效应:Part 1-静叶栅

工程热物理学报 , 2013, 34(5): 845-848.

燃气轮机一级透平动静叶交互作用的气膜非定常特性及泛冷却效应:Part 1-静叶栅

韩昌 ^1, , 迟重然 ^2, , 尹洪 ^3, , 任静 ^4, , 蒋洪德 ^5,

1.清华大学热能工程系, 北京 100084

2.清华大学热能工程系, 北京 100084

3.清华大学热能工程系, 北京 100084

4.清华大学热能工程系, 北京 100084

5.清华大学热能工程系, 北京 100084

基金项目: 国家自然科学资金资助项目(51076076)

关键词：级环境 , 静叶全气膜 , 端壁气膜 , 非定常 , 泛冷却

Unsteady Characteristic of Film Cooling and Phantom Cooling on the First Stage of a Gas Turbine: Part 1-Vane Cascade

HAN Chang ^1, , CHI Zhong-Ran ^2, , YIN Hong ^3, , REN Jing ^4, , JIANG Hong-De ^5,

1.清华大学热能工程系, 北京 100084

2.清华大学热能工程系, 北京 100084

3.清华大学热能工程系, 北京 100084

4.清华大学热能工程系, 北京 100084

5.清华大学热能工程系, 北京 100084

Keywords： stage environment , vane film cooling , endwall film cooling , unsteadiness , phantom cooling

采用三维非定常数值模拟计算某重型燃气轮机第一级透平的全气膜冷却特性,探讨级环境下静叶表面与静叶端壁及动叶表面与动叶平台的气膜非定常特性及泛冷却效应.燃气轮机泛冷却是指燃气轮机透平冷却气体出流在非设计位置所引起的附加效果.该部分工作包含两部分内容,其中第一部分关注级环境下静叶全气膜及燃烧室与静叶间的环缝密封出流在静叶端壁上的气膜覆盖,以及环缝密封出流在下游静叶栅中所形成的泛冷却效应.结果表明,在时均来流条件下,静叶表面及端壁气膜冷却效率分布非定常特征并不明显;燃烧室与静叶环缝密封出流在端壁上形成气膜覆盖,同时在静叶吸力面轴向Z/C ＞0.5和叶高S/H ＜10％区域形成泛冷却效应,且泛冷却效率随着环缝密封流量的增大而呈指数关系快速上升,设计工况下最大泛冷却效率达0.11.

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