张超
,
刘建军
,
安柏涛
,
周嗣京
工程热物理学报
采用窄带热敏液晶瞬态单色捕捉技术测量叶片全表面传热系数，以预先加热被测叶片并在主流中快速冷却的方法引入温度阶跃，利用3台3CCD（电荷耦合元件）相机对叶片表面的不同区域进行图像采集记录，将图像坐标转换至叶片空间坐标，通过后处理得到叶片表面传热系数。由实验结果分析可知，叶片前缘区域传热系数最大值位于加速最剧烈处，在吸力面8／L约为0．22处产生轻微流动分离，促使边界层发生转捩，传热系数突然增大。
关键词:
窄带液晶
,
单色捕捉技术
,
传热系数测量
,
边界层转捩
胡捷
,
苏生
,
刘建军
,
安柏涛
工程热物理学报
本文对某重型燃机进口导叶的冷却方案进行研究,用闭式蒸汽冷却对传统设计的开式空气冷却改型,采用气热耦合方法分析对比了两者的冷却效果.结果表明,闭式蒸汽冷却简化结构的同时,增大了冷却效率,降低由冷却带来的损失.研究工作为进一步提高燃气轮机进口温度、优化叶片冷却结构奠定基础.
关键词:
透平导叶
,
闭式结构
,
蒸汽冷却
,
气热耦合
张超
,
刘建军
,
王湛
,
安柏涛
工程热物理学报
以MarkII气冷涡轮叶片为研究对象,考察了换热系数分布对叶片外表面温度分布的影响。首先分别以温度和换热系数实验值作为热边界条件验证了固体导热计算方法和CFD程序的有效性,然后分析了6种典型热边界条件下的叶片外表面温度分布,并与实验值进行对比。由分析结果可知：叶片外表面温度与换热系数紧密关联,经验关联式（层流、湍流）条件下预测得到的温度偏差较大,当换热系数由能考虑边界层转捩影响的CFD计算得到时,预测得到的温度与实验值较为接近。
关键词:
传统热分析
,
气热耦合
,
固体导热
,
等温边界
,
等热流边界
安柏涛
,
刘建军
,
蒋洪德
工程热物理学报
为了深入了解空冷透平气膜冷却机理及三维流动特性,对某型燃气轮机透平静叶进行了详细的数值模拟.计算采用三维N-S方程有限体积解法,湍流模型为标准κ-ε模型加改进的壁面函数方法,网格为非结构.计算域扩展到多排气膜冷却孔及与其相连的冷气通道内,求解亦包含所有冷却孔内部流动.根据计算结果重点对前缘气膜冷却复杂三维流动以及整个叶片的气膜冷却特性进行分析.
关键词:
气膜冷却
,
传热
,
燃气透平
,
数值模拟
张晓东
,
刘建军
,
安柏涛
工程热物理学报
在多级轴流透平子午面中线上建立1.5维欧拉方程组,其中叶片作用力、流体的黏性作用、冷气的作用以源项的形式考虑到方程中,控制方程采用一步时间推进TVD-LW格式进行离散和求解.计算结果表明,该方法能够预测多级轴流透平的平均气动参数分布和气动性能,具有快速、灵活的特点,可以用于求解透平的特性曲线或进行气动优化.
关键词:
轴流透平
,
欧拉方程
,
特性预测
,
TVD格式
苏生
,
刘建军
,
安柏涛
工程热物理学报
为了深入了解空冷涡轮动叶的冷却机理和冷气流动特性,采用商业软件CFX5对旋转状态下某涡轮动叶的非对称蛇形内冷通道模型中的湍流流动和换热性能进行了数值模拟.得到了各主要换热面的换热系数分布,分析了通道内的流动规律.发现肋片结构与旋转因素引起了通道内的横向二次流,使整体的换热能力得到了增强,其中非对称因素及旋转因素导致了各个壁面的换热性能的差异.
关键词:
涡轮动叶
,
非对称蛇形内冷通道
,
肋片
,
流动
,
换热
