热能动力工程

作者：张丽娜,曹坤鹏,闪思元,吴状

单位：郑州航空工业管理学院 航空发动机学院,,郑州航空工业管理学院 航空发动机学院,,郑州航空工业管理学院 航空发动机学院,,郑州航空工业管理学院 航空发动机学院,

关键词：物性参数;涡轮导叶;气膜冷却;数值模拟

基金：国家自然科学(52306119)

气流物性参数的选取与简化对提升涡轮叶片冷却性能预测的准确性具有重要意义。通过使用SSTk–ω 湍流模型结合γ-θ输运方程进行求解的方式研究了气流物性参数对叶片不同位置气膜冷却效率的影响。结果表明:物性参数对冷却效率的影响程度从高到低排序为密度、黏性系数、比热容、导热系数，按此优先级依次考虑各物性参数变化，可使叶片表面高温区域的分布特征接近真实工况；如果仅匹配密度参数，相对质量流量比MFRr≤1.0时，与气流工质的冷却效率偏差小于5%，相对质量流量比MFRr=1.6时，压力面和吸力面的偏差分别扩大至6.46%和12.23%；密度变化对气膜冷却性能的作用因气膜孔位置而异:压力面上密度提高仅在气膜贴壁良好时提升效率，而气膜脱离壁面时则降低效率；吸力面高密度冷气始终有利于增强贴附性并提高冷却效率。

来源：2026年第2期

《热能动力工程》期刊编辑部

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