何坤
,
晏鑫
,
李军
,
丰镇平
工程热物理学报
采用三维数值求解方法,对透平叶栅端壁区域的流动和传热特性进行了研究.利用试验数据考核了相应的数值方法,分析了网格数目和湍流模型对叶栅端壁附近流动传热特性计算的影响,比较了不同进口雷诺数和湍流度条件下端壁传热特性的变化.结果表明:马蹄涡和通道涡等二次流动直接影响端壁区传热,传热强度分布规律基本与当地流动的湍动能保持一致.湍流模型对端壁压力场的计算影响较小,但对端壁传热特性的求解的精度影响较大.采用v2-f湍流模型能较好地预测端壁传热分布.来流雷诺数和湍流度的变化改变了端壁边界层厚度和涡系结构,使得端壁传热强度和梯度分布发生变化.
关键词:
燃气透平叶栅
,
端壁
,
传热特性
,
二次流动
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
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
戴斌
,
陈榴
,
戴韧
工程热物理学报
本文在环形叶栅端壁30％、60％、90％轴向弦长处和距前缘-10％轴向弦长端壁处布置多排圆柱形气膜冷却孔,运用CFD方法在吹风比为1.0条件下,模拟分析端壁气膜冷却效率.结果表明,叶片两侧各有一支马蹄涡夹裹冷却气膜主体向吸力面偏移,致使压力面一侧端壁未冷却区域扩大,吸力面一侧端壁未冷却区域缩小.吸力面一侧端壁气膜冷却效率沿流向逐渐提升,并在流道中、下游完全冷却覆盖端壁,而压力面一侧端壁一直未能获得冷却气膜覆盖.在压力面壁角内增设冷却气膜孔,改进了壁角的冷却效果,消除了局部壁面超温的问题.
关键词:
冲角
,
端壁
,
气膜冷却效率
李雪英
,
任静
,
蒋洪德
工程热物理学报
为了降低污染物排放,燃气轮机燃烧方式的改变所带来的透平进口温度剖面的改变,会对透平一级静叶冷却带来较大的影响.本文根据真实燃气轮机透平入口的温度条件,抽象出三种具有代表性的燃烧室出口温度剖面,分别研究其对端壁冷却的影响.结果表明,燃烧室出口温度剖面会对静叶端壁近压力面侧、吸力面的上下角区温度分布造成较大影响.
关键词:
燃烧室温度剖面
,
端壁
,
气膜冷却
