資源描述：
《渦輪葉片新型熱防護結構的數(shù)值研究.pdf》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、第35卷第4期中國民航大學學報Vol.35No.42017年8月JOURNALOFCIVILAVIATIONUNIVERSITYOFCHINAAugust2017渦輪葉片新型熱防護結構的數(shù)值研究周峰（中國民航大學工程技術訓練中心，天津300300）摘要：據(jù)一線維修人員反饋，渦輪葉片燒蝕日趨嚴峻，給機務維修和航空公司運營帶來很大壓力。葉片燒蝕的根本原因在于傳統(tǒng)冷卻結構不能滿足燃氣溫度升高的需要，針對該問題研究一種新型的縫型冷卻結構，并通過數(shù)值計算從冷卻效率與氣動損失兩方面驗證該結構的冷卻效果。結果顯示：在工作吹風比適當范圍內(nèi)，縫型結構在展向與延伸方向都有明顯均勻冷卻性，顯著降低了葉
2、片表面由冷卻不均產(chǎn)生的熱應力，起到減緩葉片燒蝕、延長使用壽命的目的，同時在壓力損失及加工清理維護方面也明顯優(yōu)于傳統(tǒng)結構。關鍵詞：氣膜冷卻；葉片；均勻冷卻；壓力損失中圖分類號：V21文獻標志碼：A文章編號：1674-5590（2017）04-0021-04NumericalstudyofnewthermalprotectionstructureonturbinebladeZHOUFeng（EngineeringTechniquesTrainingCenter,CAUC,Tianjin300300,China）Abstract：Accordingtofront-linefeedbac
3、k,turbinebladeerosionisincreasing,bringinghugepressuretothemaintenanceandoperationofairlines.Therootcauseofbladeablationisthatthetraditionalcoolingstructurecannotmeettheneedsofgastemperaturerise.Anewtypeofslitcoolingstructureisproposedanditsstructurecoolingeffectisverifiedthroughnumericalcalc
4、ulationonbothcoolingefficiencyandpneumaticloss.Resultsshowthatinappropriaterangeofblowingratio,theseamtypestructuremakesobviousuniformcoolingeffectinbothspanwiseandextendingdirectionofblade.Itsignificantlyreducesthermalstressgeneratedbyunevencoolingonbladesurface,sotheextentofbladeablationisr
5、educedandtheservicelifeofbladeisextended.Simultaneouslytheseamstructureisalsosuperiortotraditionalstructureinthepressureloss,cleaningandmaintenance.Keywords：filmcooling;blade;evencooling;pressureloss現(xiàn)代民航的發(fā)展對飛機性能的要求越來越高，飛用冷氣來降低葉片表面溫度。據(jù)統(tǒng)計，近年來航空發(fā)機的機動性和航程成為衡量飛機性能的兩個重要指動機燃氣溫度以每年20℃左右的速度迅速增長，而新標，而這
6、兩項指標的提高都需依賴更高性能的發(fā)動機型材料的耐高溫性能增長速度僅以每年近8℃的幅度[1-5]來實現(xiàn)。提高發(fā)動機性能通常采取的措施主要是提高提高。這就意味著僅依靠新型耐熱材料的耐高溫性發(fā)動機渦輪前燃氣溫度。目前主流的渦輪噴氣式發(fā)動能遠不能滿足民航發(fā)展和航空市場的要求。因此渦輪機的燃氣溫度早已超過渦輪葉片材料本身的耐熱極葉片的熱防護只能更多依賴主動冷卻方式來實現(xiàn)。限，使得渦輪葉片的壽命顯著縮短。據(jù)航空公司一線主動冷卻方式可以分為沖擊冷卻、對流冷卻、發(fā)維修人員反映，由于高溫燃氣的影響，在役航空發(fā)動散冷卻和氣膜冷卻。其中氣膜冷卻應用范圍最廣，將機的渦輪葉片使用壽命遠達不到其設計時間。無
7、論是用于葉片冷卻的相對低溫氣體通過高溫部件表面結葉片維修還是更換，工作頻率顯著加快，給航空公司構沿某個特定方向噴出，在來流燃氣的壓力及摩擦力和機務工作人員帶來很大的困擾。為解決該矛盾，通作用下，冷氣流線發(fā)生彎曲，從而貼附在固體壁面上常從兩方面入手：一是研究新型耐高溫材料來延長葉形成低溫冷氣膜，使得入射區(qū)及下游區(qū)表面免受損傷[1]片壽命；二是采用先進冷卻技術進行主動熱防護，利的一種熱防護方法，如圖1所示。收稿日期：2017-03-28；修回日期：2017-05-04作者簡介：周峰（
