渦輪葉片前緣沖擊—?dú)饽だ鋮s溢流與換熱特性研究.pdf

1、在航空燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)的發(fā)展過(guò)程中，為提高發(fā)動(dòng)機(jī)的熱效率和推重比，壓氣機(jī)的增壓比和渦輪進(jìn)口溫度不斷被提高，從而使得葉片的工作溫度遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于材料允許的耐熱溫度。其中葉片前緣區(qū)域是渦輪葉片上熱負(fù)荷最高的區(qū)域，它直接面對(duì)高溫燃?xì)獾臎_擊，由于幾何形狀、工作環(huán)境等因素相互作用，葉片前緣的傳熱及流動(dòng)極其復(fù)雜。為了保證葉片在高溫下的正常運(yùn)行，冷卻技術(shù)的恰當(dāng)設(shè)計(jì)及運(yùn)用是必要的。目前，冷卻技術(shù)的研究已取得了很好的成果，基本上已形成了由內(nèi)部冷卻和外部冷卻組成的

2、葉片冷卻方案。而且國(guó)內(nèi)外對(duì)于氣膜冷卻和沖擊冷卻進(jìn)行了大量的研究。
　　本文針對(duì)高壓渦輪葉片前緣，設(shè)計(jì)了9種氣膜孔排布方式的前緣結(jié)構(gòu)模型，并采用實(shí)驗(yàn)與數(shù)值模擬相結(jié)合的方法在不同氣動(dòng)參數(shù)與幾何參數(shù)下對(duì)氣膜孔周圍局部的換熱與流動(dòng)進(jìn)行了研究，獲得了相應(yīng)的換熱與流動(dòng)規(guī)律。研究結(jié)果如下:
　　(1)在出流比相同的條件下，在橫流實(shí)驗(yàn)中，所有模型的平均努塞爾數(shù)均隨著橫流雷諾數(shù)的增大而增大;橫流雷諾數(shù)的增大，流量系數(shù)呈現(xiàn)逐漸增大的趨勢(shì)。在沖擊