热能动力工程

作者：杜长河，高银峰，李洪伟，张 珂

单位：中国兵器工业集团机电动态控制重点实验室，陕西 西安 710065,,东北电力大学 能源与动力工程学院，吉林 吉林 132012,,东北电力大学 能源与动力工程学院，吉林 吉林 132012,,中国兵器工业集团机电动态控制重点实验室，陕西 西安 710065,

关键词：旋流冷却;流固耦合;温度比;流动传热

基金：国家自然科学基金（12102089）

采用流固耦合方法对燃气轮机高温涡轮叶片旋流冷却结构进行数值模拟分析。探究了不同冷气/燃气温度比条件下旋流冷却的流动与传热特性、叶片前缘区域固体温度、热应力以及热应变分布。研究表明：在进气腔入口雷诺数固定的条件下，随着温度比升高，冷气密度降低，冷气流速逐渐提升，同时湍动能升高，靶面努塞尔数逐渐升高；当温度比较低时冷气的流速较低、单位时间冷气带走的热量较少，当温度比较高时冷气温度较高、单位质量冷气所能吸收的热量有限，靶面处热流密度先升高后降低。受靶面热流密度分布影响，随着温度比升高，叶片前缘固体的温度、热应力以及热应变先降低后升高。

来源：2023年第8期

《热能动力工程》期刊编辑部

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