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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(上海理工大學能源與動力工程學院，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行了三維環(huán)形葉柵數(shù)值模擬，詳細分析了在不同吹風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；吹風比；冷卻效率中圖分類號：V231．1文獻標志碼：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氣輪機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行過研究。本文基于Ligrani等認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，上海理工大學碩士研究生，主要從事葉輪機械氣動力學方面的研究。—圓lllM壓力面氣膜冷卻射
