凹坑对并排气膜孔冷却性能的影响研究

为提高燃气轮机热端部件的冷却性能,探索了一种并排气膜孔和波浪形凹坑的组合冷却结构,添加椭圆形凹坑考虑凹坑形状变化的影响。利用压力敏感漆(PSP)技术实验测量了组合结构的冷却性能,结合数值模拟分析了流场结构。在吹风比0.5~2.0内,PSP实验结果显示,并排气膜孔结构产生的气膜冷却效果优于单圆孔结构,布置波浪形凹坑可以显著改善气膜孔下游的流场结构。经过计算,在吹风比为1.0时,波浪形并排凹坑孔对比单圆孔面平均冷却效率提高147.8%,对比椭圆形并排凹坑孔提高46.7%。在四个吹风比下,波浪形并排凹坑孔产生了最佳的气膜冷却效果。