热能动力工程

作者：何 磊，李月茹，竺晓程，杜朝辉

单位：上海电气燃气轮机有限公司燃气轮机研究所，上海 200240,,上海电气燃气轮机有限公司燃气轮机研究所，上海 200240,,上海交通大学 机械与动力工程学院，上海 200240,,上海交通大学 机械与动力工程学院，上海 200240,

关键词：流热耦合;气膜冷却;复合冷却;叶顶冷却

燃气轮机透平叶顶区域存在复杂的流动和换热问题，承受很高的热负荷。为了降低透平动叶叶顶温度，在透平叶顶现有结构的基础上提出气膜冷却和气膜+内冷通道冷却两种叶顶冷却方案，并通过流热耦合计算分析冷却升级前后叶顶区域的换热和流动特性。研究发现：叶顶气膜冷却方案可有效降低叶顶温度，特别是叶顶前缘至中弦区域；而气膜＋内冷通道冷却方案基于外部气膜冷却，结合内部冷却通道设计，可进一步降低叶顶尾缘的温度；与原型叶片相比，气膜+内部冷气通道的复合冷却设计可以使叶顶尾缘最高温度降低24 K。

来源：2021年第10期

《热能动力工程》期刊编辑部

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