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《旋轉(zhuǎn)對復合角度氣膜冷卻葉片的數(shù)值模擬.pdf》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、第53卷第3期V01.53No.3汽輪機技術(shù)2011年6月TURBINETECHN0L0GYJun.201I旋轉(zhuǎn)對復合角度氣膜冷卻葉片的數(shù)值模擬李少華,李知駿,王梅麗,郭婷婷(1東北電力大學,吉林132012;2北京國電龍源環(huán)保工程有限公司,北京102206)摘要:采用Realizable一s紊流模型并結(jié)合SIMPLEC算法,對前緣復合角度d=30。=45。,口=90。=45。的動葉柵在不同旋轉(zhuǎn)狀速度下的氣膜冷卻效率進行計算。分析了不同轉(zhuǎn)速、吹風比、葉片前緣射流角度對氣膜冷卻效率的影響。計算結(jié)果表明:旋轉(zhuǎn)導致冷卻射流向葉頂偏移,轉(zhuǎn)速越高氣膜冷卻效率越低;高轉(zhuǎn)速時葉盆區(qū)域有回流渦旋形
2、成;高吹風比使得冷卻射流在吸力面的貼壁性變差;比較兩種前緣冷氣噴射角度的計算結(jié)果可以看出,前緣冷卻氣流噴射角度較小時的氣膜冷卻效果較好。關(guān)鍵詞:氣膜冷卻;非定常尾跡;數(shù)值模擬;復合角度;冷卻效率分類號:TK262文獻標識碼:A文章編號:1001-5884(2011)03-0164-03NumericalSimulationStudyontheEffectofRotationonFilmCoolingofBladeswithCompoundAngleHolesLIShao.hua,LIZhi.jun,WANGMei.1i,GUOTing.ting(1NortheastDianliUn
3、iversity.Jilin132012.China;2StatePowerLongyuanEnvironmentEngineeringofBeijing,Beijing102206,China)Abstract:FilmcoolingeffectivenessofrotatingturbinebladeswithcompoundangleholeshasbeeninvestigatedbynumencMsimulation.Calculationsofmovingbladesunderdifferentrotationalspeedconditions.Theefectofrot
4、ationalvelocity,blowingrateandincidenceangleofthecoolingairjetatleadingedgeonfilmcoolinghavebeenanalyzed.Calculationresultsshowthatrotationcausesfilmcolingjetflowskewtobladestip.Colingefectonthesurfacetodropthequickertherotationthelowerthecoolingefect.Inhighspeedreversedflowappearedinthebottom
5、pressuresunCace,coolingjetbadinwalladherencecharacteristiconsuctionsurfacewheninhighblowingrate.Thereisthebetterfilmcoolingefectivenesswiththesmallerietangleoftheleadingedge.Keywords:fdm—cooling;unsteadywakes;numericalsimulation;compoundangle;coolingefectiveness量,從而使分離區(qū)整體或者部分消退。郭婷婷等利用熱線0前言風速儀系
6、統(tǒng)測量了對稱面內(nèi)的流動,得到了射流與主氣流速度比R:2和尺:4的速度場和湍動能分布,并給出了不同工提高燃氣透平人口溫度是提高燃氣輪機運行效率的最況下的射流軸線軌跡。韓振興采用熱敏液晶技術(shù)對燃氣為有效的措施。但燃氣輪機轉(zhuǎn)子的進口溫度已遠比葉片材輪機氣膜冷卻特性進行了實驗研究,通過實驗數(shù)據(jù)分析得到料的熔點高,提高透平進口初溫后必須采取更為有效的冷卻了最優(yōu)吹風比,并得出了換熱系數(shù)和冷卻效率的分布。方法對葉片等高溫部位加以保護,以使其免受高溫腐蝕和灼數(shù)值模擬已成為研究氣膜冷卻問題的重要手段。Dring傷。氣膜冷卻技術(shù)是對渦輪葉片實施防熱保護的一個重要和Blair等”在低速旋轉(zhuǎn)動葉模型上研究
7、了吹風比對葉片局措施。部氣膜冷卻效率的影響,并與平板氣膜冷卻的實驗結(jié)果進行目前,對氣膜冷卻的研究取得了一些成果。Andreopou-了對比。李少華通過數(shù)值模擬分析了各種孔排結(jié)構(gòu)在不los
8、】和Crabb較早使用熱線和激光多普勒測速儀(LDA)同吹風比下對氣膜冷卻效率的影響。郭婷婷等人采用大對橫向紊動射流問題進行了測量,分別得到了射流中的平均渦模擬對單個圓形噴孔橫向紊動射流流動進行了數(shù)值研究,和脈動速度值。M.T.Scbobeiri等對一排高負荷低壓渦模擬了吹風比M=2