波纹曲面气膜冷却特性数值模拟

本文对波纹曲面的气膜冷却特性进行数值模拟,主要研究了吹风比和主流雷诺数对有效温比和主流侧换热系数的影响。研究结果表明:波谷区域的冷却效果要明显优于波峰区域;有效温比受吹风比的影响较大,并随着吹风比的增大而增大;主流侧换热系数受主流雷诺数的影响较大,并随着主流雷诺数的增大而增大。

带缘板修型的静盘深腔型复合封严试验

采用CO_(2)气体体积分数测量法研究一种带缘板修型的静盘深腔型复合封严结构。同时选取轴向封严结构和叠覆封严结构作为比较基准,重点关注主流雷诺数(0.75×10^(5)~9.4×10^(5))、封严流量(流量比0.2%~2.5%)、旋转雷诺数(1.6×10^(5)~8.1×10^(5))等典型工况参数对盘腔内压力分布和封严效率的影响情况;并在此基础上开展了相应的数值研究,获得了封严腔室内详细的流场信息。结果表明:在试验设计工况范围内,主流雷诺数的改变对静叶尾缘和动叶前缘的周向压力分布影响显著。主流雷诺数增加,主流通道内压力升高,主流气体入侵加剧;增加封严流量有利于提高盘腔内压力,从而提升盘腔封严效率,但这对静叶尾缘压力影响较小;增加旋转雷诺数会增大静叶尾缘和动叶叶间通道前缘的静压,加重主流气体入侵,降低盘腔封严效率。相比轴向封严结构,叠覆封严结构由于高半径封严容腔的设置,改变了盘腔流场结构,有效地将主流气体阻隔在封严容腔内,保证了低半径盘腔的封严效率在80%以上。新型封严结构的静盘深腔和缘板造型设置,不仅保证了低半径盘腔的封严效率在85%以上,还能提高高半径处封严容腔的封严效率,在低流量比(0.2%)工况下,其封严容腔区域的封严效率提升了10%。

多孔纵向波纹表面气膜冷却效率实验研究

实验研究了开孔方式、主流雷诺数及平均吹风比等因素对某种多孔纵向波纹表面沿程气膜冷却效率的影响规律.实验参数变化范围:基于波长的主流雷诺数120 000~250 000,平均吹风比0.2~2.0.研究结果表明:平均吹风比是影响波纹结构沿程气膜冷却效率的主要因素,在较大的吹风比范围内各方案沿程气膜冷却效率呈波纹状变化趋势;从提高气膜冷却效率角度考虑,平均吹风比小于0.6时,波峰及波峰附近开孔方案较优,波谷及波谷下游附近开孔方案较差.