热能动力工程

作者：房一博，牛夕莹，姜玉廷，林洪飞

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,,中国船舶集团有限公司第七〇三研究所，黑龙江 哈尔滨 150078,,哈尔滨工程大学 动力与能源工程学院，黑龙江 哈尔滨 150001,,中国船舶集团有限公司第七〇三研究所，黑龙江 哈尔滨 150078,

关键词：冷却涡轮叶片;吹风比;唇板厚度;尾缘劈缝;气膜冷却效率

基金：国家自然科学基金（52071107）；空气动力学国家重点实验室基金（SKLA-20190203）

为了探究吹风比、唇板厚度对叶片尾缘半劈缝冷却结构气膜冷却特性的影响，采用数值模拟方法对比唇板厚度为4，5和3 mm，吹风比Br为0.5，0.8，1.0和1.5条件下叶片尾缘后台阶上的气膜冷却效率。结果表明：在吹风比Br为0.5时，叶片尾缘后台阶上产生的回流区大，冷气向展向扩散范围广，冷气在近劈缝一端向展向覆盖的较好，由于吹风比小，冷气流速慢，动量小，在后台阶远端燃气与冷气掺混量大，导致冷气冷却能力降低；在大吹风比下（Br=1.5），冷气流速快，冷气从劈缝射出集中覆盖在劈缝下游处，而肋下游冷气覆盖效果差。唇板厚度影响着唇板出口处形成的回流区，增大唇板厚度将导致半劈缝出口气流分离所产生的涡强度变大，促进燃气与冷气的掺混，降低冷却效率，薄唇板会使尾缘气膜冷却效率显著提高。

来源：2021年第12期

《热能动力工程》期刊编辑部

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