热能动力工程

作者：张昊苏，游学磊，陈辰霖，姜玉廷

单位：哈尔滨工程大学 动力与能源工程学院，黑龙江 哈尔滨 150001,,中国航发四川燃气涡轮研究院，四川 成都 610500,,哈尔滨工程大学 动力与能源工程学院，黑龙江 哈尔滨 150001,,哈尔滨工程大学 动力与能源工程学院，黑龙江 哈尔滨 150001,

关键词：沉积模型;颗粒沉积;涡轮叶片;沟槽;气膜冷却

基金：国家自然科学基金（52071107）；中国博士后科学基金（2019M661254，2021T140147）

为探究带沟槽叶片的颗粒沉积特性以及气膜冷却性能，以某型高压涡轮含有尾缘劈缝结构的涡轮叶片为原型，针对实际工况建立沉积模型，采用数值模拟方法研究了0<M≤2不同吹风比下沟槽结构对叶片表面颗粒沉积特性和叶片表面气膜冷却性能的影响规律。结果表明：沟槽结构提高了总碰撞效率，降低了总沉积效率，颗粒易沉积于气膜孔下游以外区域以及端壁两侧，沟槽导致压力面中后部颗粒沉积的区域增大；随着吹风比的增加，沟槽内部捕获效率提高，整体颗粒捕获效率降低，沟槽内部的气膜冷却性能不断下降，但沟槽下游部分区域的气膜冷却性能优于原始结构；沟槽的存在使下游附近沿展向的气膜覆盖区域变大，冷却性能提升，沿孔流向的展向平均气膜冷却效率最高可提升18%。

来源：2023年第12期

《热能动力工程》期刊编辑部

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