热能动力工程

作者：李守祚，罗 磊，王松涛

单位：哈尔滨工业大学 能源科学与工程学院，黑龙江 哈尔滨 150001,,哈尔滨工业大学 能源科学与工程学院，黑龙江 哈尔滨 150001,,哈尔滨工业大学 能源科学与工程学院，黑龙江 哈尔滨 150001,

关键词：涡轮;导叶;冷却结构;管网设计;气热耦合计算

基金：国家自然科学基金资助项目（52076053）

按照涡轮传热分层设计流程，对某型燃气轮机高压涡轮导叶进行了冷却结构设计。利用管网设计方法快速得到符合设计要求的基本冷却结构，采用UG建模与自编程序相结合快速生成实体模型，并选取两种典型冷却方案进行全三维气热耦合计算。计算结果表明：两种冷却方案总冷气量基本相同时，前腔冷气流量更大的方案2满足设计要求，其前腔无量纲流量为0.052 7，后腔无量纲流量为0.049 4，叶片表面无量纲平均温度为0.666 7，无量纲最大温度为0.737 1；增大吸力面“簸箕”形状气膜孔的冷气流量，可以有效降低吸力面中后部高温区域的温度；利用管网设计可以快速搜寻合理的冷却结构方案，该设计方法显著地缩短了设计周期。

来源：2021年第10期

《热能动力工程》期刊编辑部

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