渦輪葉片前緣氣膜冷卻的傳熱實驗研究.pdf

1、在實際發(fā)動機中提高其推力和熱效率的有效措施之一是提高渦輪前溫度。由于渦輪入口溫度是遠高于渦輪葉片材料的耐熱極限的，為了保證渦輪的正常工作，必須對葉片進行有效的冷卻。葉片前緣區(qū)域燃氣向壁面的傳熱速率很高，是采用氣膜冷卻加以保護重點區(qū)域。為詳細了解葉片前緣區(qū)域的傳熱機理，更有效的對其進行工程實際應用，本文采用實驗研究和數值模擬相結合的方法對其換熱特性進行系統(tǒng)研究。 本文采用半圓柱面模擬葉片的前緣，圓柱直徑D為75mm，半圓柱后面連

2、接長度L為500mm的平板。為了減少流動損失，尾部連接長軸為1000mm，短軸為75mm的橢圓柱面。前緣與滯止線呈23度的位置開有1排7個氣膜孔，氣膜孔與主流方向呈90度角，分別采用空氣和二氧化碳作為二次流氣體，詳細地測量了在主流湍流度tu分別為0.4﹪和8﹪，密度比dr分別為1.0和1.5，動量比I=0.5～4以及九種氣膜孔幾何結構下，有1排氣膜孔的葉片前緣的壓力系數，流量系數，換熱系數和冷卻效率。研究結果表明：二次流與主流的密度比，