【摘 要】
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由于型面曲率的影响,涡轮叶片前缘和吸力面的冷却气膜易于脱离型面,气膜冷却效果下降.本研究将叶片型线分段拟合,建立了多个单一曲率的曲面模型(R/D=-30、-75、120、∞),研究
【机 构】
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上海理工大学能源与动力工程学院,上海,200093;上海电气电站集团,上海,201108
【基金项目】
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上海市教委第五期重点学科建设项目
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由于型面曲率的影响,涡轮叶片前缘和吸力面的冷却气膜易于脱离型面,气膜冷却效果下降.本研究将叶片型线分段拟合,建立了多个单一曲率的曲面模型(R/D=-30、-75、120、∞),研究涡轮叶片表面曲率对于气膜冷却的影响.流动与传热的数值模拟采用Fluent软件,湍流模型选择RNGk-ε模型,模拟方法经平板流动进行的结果验证是可靠的.在不同吹风比(M=0.5、1.2、2.0)条件下,计算比较了不同曲率曲面上气膜单孔下游的壁面传热系数以及局部平均气膜冷却效率.结果表明:涡轮叶片型面曲率对气膜冷却效果的影响与吹风比有关.不同曲率的型线部分,应该设计采用不同的吹风比,气膜冷却效果可能取得最佳.低吹风比M＜1时,凹面曲率对气膜换热系数是强化,凸面基本没有作用.高吹风比M＞1时,曲率不影响换热能力,冷却效果则取决与气膜相对于型面的流动状态和与主流的掺混能力.
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