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《壓力面氣膜冷卻射流復(fù)合角的數(shù)值研究》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、第39卷第3期熱力透平V0I_39No．32O1O年9月THERMALTURBINESept．2010壓力面氣膜冷卻射流復(fù)合角的數(shù)值研究苗強，張發(fā)生，戴韌(上海理工大學(xué)能源與動力工程學(xué)院，上海200O93)摘要：基于冷氣噴射模型的驗證結(jié)果，對復(fù)合角分別為0。、30。和6O。三種條件下的葉片壓力面前部單排孔噴射的氣膜冷卻特性進(jìn)行了三維環(huán)形葉柵數(shù)值模擬，詳細(xì)分析了在不同吹風(fēng)比條件下的葉片氣膜冷卻效率特征。分析結(jié)果表明：Coolinh／Bleed冷氣噴射模型得出的預(yù)測結(jié)果可靠。復(fù)合角使射流孔附近孔間區(qū)域冷卻效率值升高。低吹風(fēng)比下，復(fù)合角不能改善
2、展向氣膜冷卻效率分布的均勻性；高吹風(fēng)比下，復(fù)合角使展向氣膜冷卻效率更加均勻分布，且可減弱冷卻射流脫離壁面的程度。但是，復(fù)合角不一定能增強冷卻孔下游的整體氣膜冷卻效果。關(guān)鍵詞：氣膜冷卻；復(fù)合角；吹風(fēng)比；冷卻效率中圖分類號：V231．1文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A文章編號：1672—5549(2010)03—0190～05NumericalResearchonPressureSideFilmCoolingatDifferentCompoundAnglesMIAOQiang，ZHANGFa—sheng，DAIRen(SchoolofEnergy&PowerE
3、ngineering，UniversityofShanghaiforScienceandTechnology，Shanghai200093，China)Abstract：Basedonthevalidationofbleedingmodelforfilmcooling，thispaperhassimulatedthefilmcoolingcharacteristicsofthree-dimensionalannularcascadewithonerowofcoolantholeonthepressureside，inwhichthecom
4、poundanglewaschosenfor0deg，30degand60deg．Thefilmcoolingeffectivenesshasbeenanalyzedwithdifferentblowrates．Theresultsshowthatcompoundanglesimprovefilmcoolingeffectivenessbetweenholesandmakethespanwisefilmcoolingeffectivenessmoreuniformatlargerblowrates．Wecangetbetterresult
5、swiththemodelofCoo1ing／Bleed．Thecoolingflowwhichisseparatedfromthewallbecomesweakerwiththeexistenceofcompoundangleatlargerblowrates．However，thecompoundanglescouldn’tenhancethecoolingefficiencyatthedownstreamlocationofcoolingholes．Keywords：filmcooling；compoundangle；blowrat
6、e；coolingeffectiveness離散孔氣膜冷卻是燃?xì)廨啓C(jī)高溫部件采用的量通量比時，復(fù)合斜孔射流可明顯提高氣膜冷卻一項重要冷卻技術(shù)。影響氣膜冷卻效率的因素有有效度。Ekkad等[4指出側(cè)向的孔間區(qū)域上的氣吹風(fēng)比、射流與主流溫度比、冷氣的噴射幾何角膜冷卻有效度較高是復(fù)合斜孔射流的優(yōu)點。度、表面曲率以及噴孔的幾何結(jié)構(gòu)等。ZhihongGao等認(rèn)為復(fù)合角成型孑L的冷卻效果冷氣的噴射幾何角度是影響氣膜冷卻的因素要好于復(fù)合角圓柱型孔。劉捷等實驗結(jié)果表之一l】]。噴射幾何角度包括傾斜角和復(fù)合角，傾明，不同復(fù)合角的冷卻性能均優(yōu)于相同條件下的斜
7、角a表示射流孔軸線與冷卻表面的夾角，復(fù)合0。復(fù)合角。角CA表示射流孔軸線在冷卻表面的投影與主流許多研究人員對復(fù)合角的研究局限于平板，來流方向的夾角。很少對實際的扭曲葉片進(jìn)行過研究。本文基于Ligrani等認(rèn)為單一角度射流的側(cè)向氣膜Fine／Turbov8．5-1軟件，用Cruse[7的實驗結(jié)冷卻有效度平均值要低于復(fù)合角角度射流。果驗證數(shù)值模擬的可靠性，進(jìn)而對某實際透平葉Schmidt等研究結(jié)果表明，低動量通量比時，孔片進(jìn)行三維環(huán)形葉柵壓力面氣膜冷卻數(shù)值模擬，的幾何結(jié)構(gòu)對氣膜有效度的影響不大。但在高動在吹風(fēng)比為0．5、1．0和1．5的條件下
8、，研究復(fù)合收稿日期：2009—12—02修訂日期：2010—12—29作者簡介：苗強(1985一)，男，上海理工大學(xué)碩士研究生，主要從事葉輪機(jī)械氣動力學(xué)方面的研究?！獔AlllM壓力面氣膜冷卻射
