张扬
,
袁新
工程热物理学报
本文中的实验在高压涡轮进口导叶平面叶栅中完成，叶栅端壁前缘开有模拟燃烧室涡轮连接处的缝隙。实验中采用GE-E^3高压涡轮进口导叶作为研究对象，缝隙与端壁表面夹角为30°。进口雷诺数（基于叶片轴向弦长和进口气流速度）为3．5×10^5，进口马赫数为0．1，泄漏流流量比为0．5％和2，0％。气膜有效度通过压力敏感漆（Pressure Sensitive Paint，PSP）进行测量。实验结果表明随泄漏流流量比的增加，端壁表面的平均气膜有效度有所增加；当来流攻角从i=＋10。变化至i=-10°时，叶片前缘吸力面附近的端壁气膜有效度降低，但在整个端壁表面气膜有效度对攻角变化并不敏感。
关键词:
气膜冷却
,
端壁
,
压力敏感漆
,
泄漏流
,
攻角
李佳
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韩昌
,
任静
,
蒋洪德
工程热物理学报
为改善燃气轮机高温透平叶片的设计,使用压力敏感漆实验技术和数值方法对平板气膜冷却进行对比研究,分析了0°、45°和90°复合角时,有无横槽结构对圆孔气膜冷却的影响.结果表明有复合角时横槽结构能显著提高气膜冷却效率,因为横槽壁对射流形成阻碍作用,在横槽内形成侧向涡,加强了由复合角引起的射流侧向动量.
关键词:
气膜冷却
,
压力敏感漆
,
横槽
,
复合角
,
吹风比
李佳
,
任静
,
蒋洪德
工程热物理学报
燃气轮机中冷却空气和高温燃气的密度比和吹风比是影响透平叶片气膜冷却性能重要因素。本文采用压力敏感漆技术，对燃气轮机第一级静叶栅气膜冷却的冷却性能进行了实验研究。实验中测量了静叶栅在不同密度比（1．5／1．0）和不同吹风比条件下的冷却效率。密度比的改变射流的出口动量，造成射流出口的流动特征发生变化，从而影响冷却效率，影响的强弱与叶片表面曲率、主流加速度、气膜孔型、吹风比的大小等均有关系。
关键词:
燃气轮机
,
气膜冷却
,
吹风比
,
密度比
,
压力敏感漆
韩昌
,
任静
,
蒋洪德
工程热物理学报
基于压力敏感漆（PSP）实验技术，本文研究了某F级重型燃机一级动叶平面叶顶和凹槽叶顶在不同冷却射流与主流质量流量比，不同密度比和不同叶顶间隙大小等多参数影响下的气膜冷却特性。平面叶顶冷却射流在气膜孔后往吸力面覆盖，凹槽叶顶在槽内形成回旋涡，冷却射流往压力面覆盖并向尾缘形成累积效应。平面叶顶和凹槽叶顶气膜冷却效率均随质量流量比的增大而增大。密度比增大，冷却射流出口动量减小，抑制了叶顶气膜垂直射流的吹离趋势，从而提高气膜冷却效果。叶顶间隙与叶顶形状、质量流量比等参数对气膜冷却效率有关联影响；间隙增大，气膜冷却效率在不同工况下的表现不同。另外凹槽叶顶的整体气膜冷却效果优于同等条件的平面叶顶。
关键词:
质量流量比
,
密度比
,
叶顶间隙
,
压力敏感漆
,
气膜冷却
张扬
,
苟金澜
,
袁新
工程热物理学报
实验采用GE-E3高压涡轮进口导叶比例放大叶型,叶栅进口雷诺数为3.5×105,进口马赫数为0.1,气膜冷却吹风比范围控制在M=0.7至M=1.3.两组实验叶片的压力面气膜孔分别采用成型孔径向孔型和复合角孔型,复合角为30°,成型孔扩张角为5°.气膜有效度采用压力敏感漆进行测量,测量结果通过CCD采集后经处理得到气膜有效度分布云图.通过实验可以得出以下结论:1)当吹风比从M=0.7增加至M=1.3时,叶片表面气膜有效度有明显增加;2)当吹风比相同条件下,带有复合角的成型孔在接近前缘位置具有微弱的优势,在展向平均气膜有效度对比中复合角并没有明显作用;3)在端壁附近区域复合角孔型具有明显优势.
关键词:
气膜冷却
,
压力面
,
压力敏感漆
,
复合角
,
吹风比
张扬
,
齐士博
,
袁新
工程热物理学报
采用压力敏感漆技术对高压涡轮动叶平面叶栅端壁气膜冷却特性进行了实验研究,对比分析了气膜冷却射流吹风比和叶栅进口主流雷诺数对端壁气膜有效度分布的影响.实验中主流雷诺数分别为164476、226154、308392和359790,各主流雷诺数下气膜射流吹风比变化范围从0.4到1.4.端壁前缘气膜孔吹气角为45°,其余端壁气膜孔吹气角为30°.实验结果表明:端壁后段气膜冷却效果随吹风比的增加而加强,气膜附面特性良好;前缘气膜冷却效果随吹风比的增加逐渐减弱,气膜出现明显吹离现象;当雷诺数为164476、226154、308392和359790时,端壁气膜冷却最佳射流吹风比分别对应为1.2、1.4、1.4和1.4;当雷诺数为359790时端壁气膜冷却在各射流吹风比下均有最佳效果.
关键词:
气膜冷却
,
端壁
,
压力敏感漆
,
吹风比
,
雷诺数
