带热障涂层高温导叶复合冷却数值研究

工程热物理学报 , 2014, 35(8): 1517-1520.

带热障涂层高温导叶复合冷却数值研究

韩万龙 ^1, , 颜培刚 ^2, , 李超 ^3, , 王晗 ^4, , 韩万金 ^5,

1.哈尔滨工业大学能源科学与工程学院,哈尔滨150001

2.哈尔滨工业大学能源科学与工程学院,哈尔滨150001

3.哈尔滨工业大学能源科学与工程学院,哈尔滨150001

4.哈尔滨工业大学能源科学与工程学院,哈尔滨150001

5.哈尔滨工业大学能源科学与工程学院,哈尔滨150001

基金项目: 中国博士后基金(No.AUGA4100205011) 国家自然科学基金委创新研究群体(No.51121004)

关键词：热障涂层 , 变物性 , 复合冷却 , 不均匀温度进口

Numerical Investigation on Compound Cooling Effect of High Temperature Vane with TBC

Keywords： TBC , variable thermal properties , compound cooling , unevenly temperature distributed inlet

本文以采用复合冷却方式的重燃一级静叶为研究对象,采用CFX软件求解雷诺时均N-S方程,应用标准K-Epsilon模型,考虑燃烧室不均匀出口温度、工质变物性、端壁冷却等因素,对加涂层静叶进行气热耦合计算,从整体和局部对比分析了热障涂层与其他冷却方式的复合冷却效果.结果表明,采用复合冷却方式,设置0.5 mm热障涂层可降低叶片金属表面温度100～350 K,满足合金使用要求,针对前缘气膜孔上游的小尺度高温热斑,本文指出其形成源于局部存在高温漩涡,通过合理匹配几何与气动参数可将之消除.

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Numerical Investigation on Compound Cooling Effect of High Temperature Vane with TBC

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