热能动力工程

作者：李嘉欣,叶飞,陈文彬,罗丁,刘丽平,杜昆,刘存良

单位：陕西省西安市西北工业大学,,湖南株洲陆军装备部驻株洲地区某军事代表室,,湖南省株洲市中国航发湖南动力机械研究所,,湖南省株洲市中国航发湖南动力机械研究所,,湖南省株洲市中国航发湖南动力机械研究所,,陕西省西安市西北工业大学,,陕西省西安市西北工业大学,

关键词：多排缝孔;气膜冷却;气膜孔布局;PSP实验

基金：国家自然科学基金项目（面上项目，重点项目，重大项目）,陕西省重点研发计划

通过数值模拟与压力敏感涂料（PSP）实验相结合的方法，系统研究了在平板条件下多排缝孔布局方式（包括顺排、叉排、错排三种不同构型）、排间距以及孔间距对气膜冷却效率的影响机制。并且采用PSP实验方法验证了五种典型布局方案在0.25-2.0吹风比范围内对气膜冷却效率的影响规律。研究结果表明：布局方式对冷却性能具有决定性影响，其中叉排结构相较于顺排布局展现出更优的展向覆盖性和冷却均匀性，整体冷却效率显著提高；排间距的影响呈现布局依赖性，顺排结构冷却效率随排间距增大而提升，而叉排结构则随排间距减小而增强。顺排结构的面积平均冷却效率从排间距5mm时的0.338提高至20mm时的0.369，对于叉排结构，在排间距为5mm时，面积平均冷却效率达到了最高值0.500。在冷气流量限制条件下，减小孔间距可通过增加孔密度有效提升整体冷却效果。对于优选孔排结构，在叉排结构中，吹风比为2.0时，排间距为5mm时，面积平均冷效达到了最大值0.44。

来源：2025年第11期

《热能动力工程》期刊编辑部

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