热能动力工程

作者：时楚翔,叶林,牛夕莹,刘存良

单位：西北工业大学 动力与能源学院,,西北工业大学 动力与能源学院,,哈尔滨船舶锅炉涡轮机研究所,,西北工业大学 动力与能源学院,

关键词：涡轮叶片;气膜冷效;孔径;密度比;实验测量

本研究以涡轮导叶为研究对象，采用压力敏感漆（PSP）实验测量的方式，在保证开孔率一致的前提下，设定密度比（DR）1.4和3.0模拟飞机低空、高空飞行时发动机温比，系统研究了不同质量流率（MFR）下孔径扩大对于前缘气膜冷效的影响。实验结果表明:在DR=1.4和3.0条件下，扩大孔径均导致前缘面平均冷却效率下降，但吸力面与压力面呈现显著差异。吸力面在两种密度比下，面平均冷却效率随孔径增大呈先降后升趋势（DR=1.4:降幅6%，增幅3%；DR=3.0:降幅17%，增幅4%）；压力面在DR=1.4时冷却效率随孔径增大持续降低（降幅13%–16%），而在DR=3.0时表现为先升后降（增幅10%，降幅11%）。研究揭示了高/低密度比工况下孔径与气动条件的非线性耦合机制，为空天发动机前缘冷却结构的孔径优化设计提供了实验依据。

来源：2025年第11期

《热能动力工程》期刊编辑部

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