订单管理
涡轮叶片全表面换热特性试验研究

随着航空发动机性能的不断提高,涡轮前燃气温度愈来愈高,能否对涡轮叶片进行有效冷却已成为制约涡轮叶片寿命及稳定工作的关键。Nealy等研究了2种静叶在改变马赫数、雷诺数、湍流强度等参数下全表面的温度分布;Zhang等采用压敏涂层测量技术,获得了带有气膜孔的涡轮叶片压力面的冷却效率分布云图;朱彦伟等采用5种湍流模型及2种壁面函数,计算了NASA-MarkⅡ导向叶片全表面换热并与试验数据进行了对比。上述研究表明某些湍流模型的计算值只是在某个区域较为理想,还不能找到在整个叶片表面计算结果与试验数据较为接近的湍流模型。

联系人:

试用次数:

浏览次数:

应用类型:

行业分类:

生产环节:

创建日期:2019-09-16

更新日期:2020-06-10

随着航空发动机性能的不断提高,涡轮前燃气温度愈来愈高,能否对涡轮叶片进行有效冷却已成为制约涡轮叶片寿命及稳定工作的关键。20世纪70年代,研究人员开始对涡轮叶片的气膜冷却特性进行研究,重点研究了吹风比、密度比、曲率等对气膜冷却效率的影响。Nealy等研究了2种静叶在改变马赫数、雷诺数、湍流强度等参数下全表面的温度分布;Zhang等采用压敏涂层(Pressure Senstive Paint, PSP)测量技术,获得了带有气膜孔的涡轮叶片压力面的冷却效率分布云图;Drost等采用瞬态液晶测量技术,获得了带有气膜孔的叶片表面的换热系数和冷却效率2维分布云图;孙兆文等[7]通过热电偶测量技术对全气膜覆盖的涡轮叶片表面进行了传热试验研究;朱彦伟等[8]采用5种湍流模型及2种壁面函数,计算了NASA-MarkⅡ导向叶片全表面换热并与试验数据进行了对比。上述研究表明某些湍流模型的计算值只是在某个区域较为理想,还不能找到在整个叶片表面计算结果与试验数据较为接近的湍流模型。白江涛等采用瞬态液晶技术测量了涡轮导叶片全表面的换热系数和冷却效率,发现气膜孔下游的换热系数和冷却效率都较高,受叶栅通道涡的影响,吸力面气膜覆盖区域收缩,压力面覆盖区域扩张,吸力面换热系数分布受气流分离和通道涡的影响

以某型涡轮叶片为模型,采用试验方法分别对该型叶片有、无气膜孔结构时的流场与温度场进行测量,分析了流动与换热特性。对深入认识涡轮叶片气膜冷却结构的流动与换热特性具有一定意义,应用于涡轮叶片气膜冷却结构的设计。


咨询反馈