热能动力工程

作者：杨晓军，张雪丽，常嘉文

单位：中国民航大学 航空工程学院，天津 300300,,中国民航大学 航空工程学院，天津 300300,,中国民航大学 航空工程学院，天津 300300,

关键词：叶片前缘;波纹形气膜孔;田口方法;结构参数;吹风比

基金：中国民航大学中央高校基本科研业务费项目（3122019187）

为了解决涡轮叶片前缘的冷却问题，提出结构简单的波纹形气膜孔的概念。对影响孔冷却特性的4个重要参数（吹风比、倾斜角、扩展角和后倾角），采用4因素4水平下的田口方法进行优化，并采用数值计算的方法将其冷却效率与参考孔型（圆柱形气膜孔）进行对比。其中，固定前缘孔间距30 mm，斜向倾角23°，并与试验保持一致。结果表明：吹风比为1、倾斜角为30°、扩展角为20°和后倾角为0°的波纹形气膜孔结构，壁面平均冷却效率达到0.36，冷却效果最佳；同时，随着吹风比的增大，该气膜孔结构前缘壁面平均冷却效率增长趋势明显，且在吹风比为2时冷却气流依旧具有良好的贴壁性能，壁面平均冷却效率超过圆柱形气膜孔82.96%。

来源：2023年第7期

《热能动力工程》期刊编辑部

查看热能动力工程杂志2023年第7期