王文三
,
唐菲
,
赵庆军
,
徐建中
工程热物理学报
本文采用数值模拟的方法,对比分析了1＋1/2对转涡轮四种不同的叶顶冷却布置方案对叶顶传热、冷却性能以及气动特性的影响。四种布置方案分别是：靠近压力面垂直叶顶方向、靠近压力面且与叶顶有30°出射角、中弧线位置垂直叶顶方向、中弧线位置有30°出射角。研究表明,气膜孔沿压力面布置与气膜孔沿中弧线布置相比可以降低叶顶传热系数;由于气膜孔倾斜布置气膜射流动量降低,且削弱了肾形涡的影响,气膜的侧向覆盖范围增大。因此气膜孔靠近压力面布置可以提高气膜冷却效率;气膜孔靠近压力面且有30°出射角比垂直布置叶顶热负荷减少2.7%。另外,气膜孔靠近压力面布置可以降低主流的泄漏流量,有利于减小泄漏损失和提高涡轮效率。
关键词:
气膜冷却
,
动叶叶顶
,
传热系数
,
冷却效率
杨成凤
,
张靖周
,
陈利强
,
吴世勋
工程热物理学报
为了研究前缘突脊结构对气膜冷却的影响规律,设计了3种不同堵塞比的突脊模型,研究了气膜冷却效率随吹风比、堵塞比的变化规律.研究结果表明,与典型的圆柱型气膜孔相比,前缘突脊的存在大大提高了气膜冷却效率;前缘突脊在大吹风比下的作用更加明显;研究范围内存在最佳堵塞比.
关键词:
气膜冷却
,
冷却效率
,
突片
,
突脊
李国庆
,
朱俊强
工程热物理学报
通过数值模拟的方法,揭示了整级涡轮叶片在旋转状态F的气膜冷却特性.计算采用六面体结构化网格,湍流模型选用k-ε两方程模型.计算中,主流进口雷诺数为7.7×104,旋转数分别为2.092,2.324和2.448,吹风比分别为0.5、1.0、1.5和2.0,冷却工质采用空气,对应射流主流密度比为1.03.计算结果与之前的实验结果进行了比较,并着重分析了旋转附加力的作用机理.结果表明:压力面上,气膜轨迹向高半径方向偏转,其偏转程度随吹风比的增大而减弱,随旋转数的增大而加强;气膜覆盖面积和冷却效率随吹风比的增大而增大,随旋转数的增大而减小.
关键词:
气膜冷却
,
旋转
,
涡轮叶片
,
冷却效率
刘捷
,
韩振兴
,
蒋洪德
,
刘建军
,
周嗣京
工程热物理学报
本文对不同复合角的典型单排孔冷却结构的平板气膜冷却特性进行了实验研究,研究对象为α为30°,β分别为30°、45°、60°的射流孔板,对它们在不同吹风比条件下的绝热气膜冷却效率分布特性进行了分析.实验结果表明,所有复合角条件下的冷却性能都优于相同条件下的简单角; M=0.5、β=60°时的冷却性能明显优于其他两个复合角;M=1.0时.三者的下游横向平均冷却效率相差不大; M=1.5、β=30°时的冷却性能最优.
关键词:
气膜冷却
,
复合角
,
吹风比
,
冷却效率
赵晶金
,
刘钊
,
丰镇平
,
余小兵
工程热物理学报
针对中.高吹风比下容易产生反向涡对的问题,为了改善中、高吹风比下气膜孔的冷却效率,进行了新型抗涡气膜孔的设计和研发工作.根据造型参数不同,设计了四种新型反对称涡气膜孔结构,首先研究了不同几何结构的新型气膜冷却孔对平板气膜冷却特性的影响.然后将反对称涡新型气膜冷却结构运用于叶栅端壁,前缘冷却孔排采用了不同冷却结构的单,双排冷却孔布置,计算分析了各种冷却结构在不同吹风比下对应的端壁气膜冷却特性分布.结果表明,在中、高吹风比下,不同造型条件的新型气膜冷却孔都具有较大的冷却范围,均能较好地贴合壁面,从而起到有效保护壁面的作用.
关键词:
气膜冷却
,
反对称涡
,
吹风比
,
冷却效率
王昌叶
,
刘钊
,
叶绿
,
丰镇平
工程热物理学报
应用数值方法研究了燃气轮机透平叶片冲击/气膜复合冷却特性.首先对湍流模型进行了考核,根据与已有试验数据的比较,数值计算选用与试验结果吻合最好的SSTk-ω模型进行.然后分析了不同吹风比下叶片前缘内部冲击冷却和外部气膜冷却的流动和换热特性.结果表明:冲击室内,平均努塞尔数在叶根处最低,沿叶高方向逐渐增大,从某一叶高处开始在一定的范围内波动.随着吹风比的提高,冲击室内周向平均努塞尔数及其峰值都增大,气膜孔附近的气膜冷却效率降低,气膜孔下游的气膜冷却效率增加.
关键词:
冲击冷却
,
气膜冷却
,
复合冷却
,
冷却效率
王进
,
於永
,
曾敏
,
王秋旺
工程热物理学报
本文通过数值模拟方法对凹槽叶顶区的气膜孔的位置进行了研究，通过将一个下游气膜孔布置在叶顶前缘来研究气膜孔位置对叶顶区传热的影响。数值模拟结果表明，下游区气膜孔被布置到前缘区，改善了叶顶前缘的低绝热冷却效率区，获得了均匀的气膜保护，同时对下游区的气膜冷却效率影响不大，无论是放在前缘第一气膜孔上游还是靠近吸力边布置，下游区绝热效率和平均传热系数几乎不受该气膜孔在前缘位置的影响。
关键词:
叶片
,
气膜冷却
,
冷却效率
,
传热系数
朱延鑫
,
谭晓茗
,
郭文
,
张靖周
,
桂丰
工程热物理学报
本文利用FLUENT软件,针对导向叶片前缘冲击+扰流元+气膜出流的复合冷却结构开展数值研究,分析了扰流元、气膜出流方式等参数对流动和换热效果的影响规律.研究结果表明:前缘腔内扰流柱的加入加强了冲击气流的扰动,提高了强化换热效果,排数变化对冷却效果的影响不大,但流动损失随着扰流柱排数的增加而变大;相同条件下,鳍流气膜比喷淋气膜能更好地保护叶片,冷却效果好,而且随着吹风比的增大,前缘面的综合冷却效率显著提高.
关键词:
叶片前缘
,
冲击+扰流元+气膜
,
冷却效率
,
数值模拟
王进
,
曾敏
,
王秋旺
工程热物理学报
本文采用数值模拟的方法对凹槽叶顶前缘气膜孔的位置进行了研究,通过改变前缘第一气膜孔位置来分析叶顶区传热。数值模拟结果表明,由于冷却气对该区域没有提供足够的保护,肩壁表面的平均绝热效率远低于凹槽底面,平均传热系数远高于凹槽底面。叶顶第一气膜孔向前缘移动使肩壁表面的平均传热系数先升高再降低,叶顶前缘低绝热冷却效率区逐渐消失。
关键词:
叶片
,
气膜冷却
,
冷却效率
,
传热系数
李希军
,
朱延鑫
,
谭晓茗
,
郭文
,
张靖周
,
王永明
工程热物理学报
针对导向叶片前缘冲击和气膜出流的复合冷却结构开展了数值研究,分析了冲击孔位置和冲击孔间距等参数对叶片冷却效果的影响规律.研究结果表明:冲击孔位置的改变对前缘的局部区域有影响,当冲击孔位置靠近吸力面一侧时,靠近压力面一侧的前缘面区域冷却效果较好;冲击孔排在中间位置时,流动阻力最小;冲击孔间距对前缘面的冷却效果没有太明显影响,只是流动阻力随冲击孔间距的增大而明显增大;而且随着吹风比的增大,前缘面的综合冷却效率显著提高.
关键词:
叶片前缘
,
冲击孔布局
,
气膜冷却
,
冷却效率
