利用双波纹凹槽改善气膜冷却效率的数值研究

为提高带凹槽气膜孔下游壁面射流展向覆盖的均匀性,在横向凹槽的基础上提出了双波纹凹槽,通过数值模拟的方法对横槽和双波纹槽进行研究,同时分析了槽宽,槽深对双波纹凹槽气膜冷却特性的影响。结果表明,与横槽结构相比,双波纹凹槽下游壁面产生内卷对涡,射流更均匀贴覆在下游壁面,在高吹风比条件下展向平均冷却效率提高20%~63%。随着双波纹槽槽宽的变窄,导流作用增强,下游壁面孔中心线处冷却效率逐渐降低,孔中间线处冷却效率逐渐升高。在低吹风比0.5条件下,随着槽深的增加下游壁面的展向平均气膜冷却效率提高,在高吹风比2.0条件下,槽宽W=2.1D结构随着槽深增加展向平均气膜冷却效率几乎不变,但下游壁面射流展向均匀性明显提高。