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燃气轮机透平叶片传热和冷却研究:内部冷却
被引量:
9
1
作者
刘钊
杨星
丰镇平
《热力透平》
2013年第4期265-275,共11页
随着燃气轮机透平进口温度的不断提高,其换热与冷却问题已然成为现代高性能燃气轮机研发中亟待解决的核心关键技术之一。透平叶片的冷却可以分为内部冷却和外部冷却,结合作者近年的研究工作,详细综述了燃气轮机透平叶片内部换热与冷却...
随着燃气轮机透平进口温度的不断提高,其换热与冷却问题已然成为现代高性能燃气轮机研发中亟待解决的核心关键技术之一。透平叶片的冷却可以分为内部冷却和外部冷却,结合作者近年的研究工作,详细综述了燃气轮机透平叶片内部换热与冷却问题的研究现状与进展,着重介绍了叶片内部蛇形通道冷却、叶片内部冲击冷却和前缘的旋流冷却及尾缘柱肋冷却,指出了它们各自在相关方面需要进一步开展的工作。其中:在蛇形通道冷却方面,需要进一步研究旋转状态下蛇形通道内流动与换热特性、发展高性能的扰流装置及通道弯头结构、设计新颖高效的叶顶内部冷却结构、获得带气膜孔或冲击孔的蛇形通道内的换热与冷却特性;在叶片前缘内部冲击冷却方面,需要研究不同曲率面上的冲击冷却换热特性、旋转条件下的冲击冷却以及冲击气膜复合冷却特性;在旋流冷却方面,需要对其结构参数的影响开展进一步的广泛研究,并开展旋转状态下旋流冷却特性的研究;在尾缘柱肋冷却方面,需要进一步研究复杂流场下柱肋阵列通道中的流动换热与众敏感因子之间的关系。
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关键词
燃气透平叶片
内部冷却
蛇形通道冷却
冲击冷却
旋流冷却
柱肋冷却
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职称材料
燃气轮机透平叶片传热和冷却研究:端壁冷却
被引量:
9
2
作者
杨星
刘钊
丰镇平
《热力透平》
2014年第2期85-93,106,共10页
在现代低展弦比燃气透平设计中,端壁的换热与冷却问题随着透平进口温度的不断提高已经变得至关重要。综述了国内外有关透平端壁气动、换热与冷却方面的研究进展,特别展示了端壁冷却研究领域一些最新的典型研究成果,并基于目前的研究发...
在现代低展弦比燃气透平设计中,端壁的换热与冷却问题随着透平进口温度的不断提高已经变得至关重要。综述了国内外有关透平端壁气动、换热与冷却方面的研究进展,特别展示了端壁冷却研究领域一些最新的典型研究成果,并基于目前的研究发展趋势指出:在端壁的换热与冷却技术研究领域,新型气膜孔和端壁的改型设计将得到进一步的研究;兼顾端壁换热冷却和气动性能的多目标多学科优化问题将是一个具有挑战性的研究重点;此外端壁的复合冷却技术及其相关的流热耦合换热研究将为端壁的高效冷却设计提供重要支撑。
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关键词
燃气透平叶片
端壁换热冷却
二次流
泄漏流
非轴对称端壁
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职称材料
燃气轮机透平叶片传热和冷却研究:气膜冷却
被引量:
9
3
作者
刘钊
杨星
丰镇平
《热力透平》
2014年第1期1-9,共9页
气膜冷却作为燃气轮机透平叶片通流部分外部冷却的一种主流技术,经过多年来的研究改进,已在工程应用实践中得到了很好的发展。总结近年来燃气透平叶片气膜冷却的相关研究进展,重点介绍了一些新型气膜冷却结构的研究情况,基于当前研究热...
气膜冷却作为燃气轮机透平叶片通流部分外部冷却的一种主流技术,经过多年来的研究改进,已在工程应用实践中得到了很好的发展。总结近年来燃气透平叶片气膜冷却的相关研究进展,重点介绍了一些新型气膜冷却结构的研究情况,基于当前研究热点和发展趋势,结合作者在这方面的研究经历,指出了气膜冷却研究及其应用的发展方向。鉴于新型气膜孔、组合气膜孔以及涡发生器与气膜孔的组合在气膜冷却性能方面具有较大优势,未来将深入研究其在实际透平中的应用问题。
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关键词
燃气
轮机
透平
叶片
气膜冷却
改型孔
组合气膜孔
涡发生器
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职称材料
基于流体网络法的透平叶片冷却内通道网络模型与分析
被引量:
4
4
作者
潘耘峰
刘建军
《燃气轮机技术》
2012年第2期21-25,31,共6页
采用流体网络法研究分析了某E3发动机高压涡轮动叶的冷却结构,通过合理简化,并选用合适的元件模型,构建了冷却流路的流体网络;对高压涡轮流场进行了三维数值计算,确定了叶片冷却流路流体网络计算所需的边界条件;根据实验关联式,确定损...
采用流体网络法研究分析了某E3发动机高压涡轮动叶的冷却结构,通过合理简化,并选用合适的元件模型,构建了冷却流路的流体网络;对高压涡轮流场进行了三维数值计算,确定了叶片冷却流路流体网络计算所需的边界条件;根据实验关联式,确定损失、传热等相关系数,并根据冷却结构特点自定义了部分特性曲线。将流体网络计算结果与NASA文献中的数据进行了比较,表明本文方法能较好地预测各流路的流量、温度、压力等参数,能够用于叶片冷却结构的性能分析以及叶片冷却结构的初步设计。
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关键词
燃气透平叶片
流体网络方法
内部冷却通道
自定义元件
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职称材料
燃机透平叶片熔模精密铸造用陶瓷型芯研究进展
被引量:
2
5
作者
曾洪
赵代银
+5 位作者
何建
伍林
张松泉
杨照宏
巩秀芳
杨功显
《东方汽轮机》
2019年第2期69-72,共4页
文章介绍了燃机透平叶片熔模精密铸造用陶瓷型芯研究进展,主要包括陶瓷型芯结构和成分设计、素坯成型、造型和烧结、强化、蜡模压制前预处理、固定端、自由端和高温芯撑、脱蜡、焙烧和预热。
关键词
燃气
轮机
透平
叶片
熔模精密铸造
陶瓷型芯
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职称材料
交叉扭转椭圆冷却通道流动和换热研究
被引量:
3
6
作者
肖坤
汪翔宇
丰镇平
《工程热物理学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2019年第11期2526-2531,共6页
本文基于场协同理论,提出了一种可用于燃气透平叶片内部冷却的交叉扭转椭圆形截面内部冷却通道,其基本原理在于通过椭圆形截面通道的交叉扭转,能够实现纵向二次涡的产生,从而强化透平叶片的内部冷却。结合Fluent软件,对该通道内的流动...
本文基于场协同理论,提出了一种可用于燃气透平叶片内部冷却的交叉扭转椭圆形截面内部冷却通道,其基本原理在于通过椭圆形截面通道的交叉扭转,能够实现纵向二次涡的产生,从而强化透平叶片的内部冷却。结合Fluent软件,对该通道内的流动阻力和换热特性进行了计算,并在此基础上分析了交叉扭转角度和长短轴长度比对通道内部流动和换热特性的影响。结果表明:交叉扭转椭圆截面通道使内部冷却显著强化,而流阻增加较少,计算工况下同功耗下的强化换热指标可达1.5;通道的最佳扭转角度范围宽广,实际应用中交叉扭转角度可以在45°~90°之间灵活选取;通道截面的最佳长短轴长度比为1.3~1.5。
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关键词
交叉扭转椭圆
冷却通道
燃气透平叶片
原文传递
题名
燃气轮机透平叶片传热和冷却研究:内部冷却
被引量:
9
1
作者
刘钊
杨星
丰镇平
机构
西安交通大学能源与动力工程学院叶轮机械研究所
出处
《热力透平》
2013年第4期265-275,共11页
基金
中国博士后基金资助(2013M542345)
文摘
随着燃气轮机透平进口温度的不断提高,其换热与冷却问题已然成为现代高性能燃气轮机研发中亟待解决的核心关键技术之一。透平叶片的冷却可以分为内部冷却和外部冷却,结合作者近年的研究工作,详细综述了燃气轮机透平叶片内部换热与冷却问题的研究现状与进展,着重介绍了叶片内部蛇形通道冷却、叶片内部冲击冷却和前缘的旋流冷却及尾缘柱肋冷却,指出了它们各自在相关方面需要进一步开展的工作。其中:在蛇形通道冷却方面,需要进一步研究旋转状态下蛇形通道内流动与换热特性、发展高性能的扰流装置及通道弯头结构、设计新颖高效的叶顶内部冷却结构、获得带气膜孔或冲击孔的蛇形通道内的换热与冷却特性;在叶片前缘内部冲击冷却方面,需要研究不同曲率面上的冲击冷却换热特性、旋转条件下的冲击冷却以及冲击气膜复合冷却特性;在旋流冷却方面,需要对其结构参数的影响开展进一步的广泛研究,并开展旋转状态下旋流冷却特性的研究;在尾缘柱肋冷却方面,需要进一步研究复杂流场下柱肋阵列通道中的流动换热与众敏感因子之间的关系。
关键词
燃气透平叶片
内部冷却
蛇形通道冷却
冲击冷却
旋流冷却
柱肋冷却
Keywords
gas turbine blades
internal cooling
serpentine cooling
impingement cooling
swirl cooling
pin-fin cooling
分类号
TK471 [动力工程及工程热物理—动力机械及工程]
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职称材料
题名
燃气轮机透平叶片传热和冷却研究:端壁冷却
被引量:
9
2
作者
杨星
刘钊
丰镇平
机构
西安交通大学能源与动力工程学院叶轮机械研究所
出处
《热力透平》
2014年第2期85-93,106,共10页
基金
高等学校博士学科点专项科研基金资助(20130201120060)
文摘
在现代低展弦比燃气透平设计中,端壁的换热与冷却问题随着透平进口温度的不断提高已经变得至关重要。综述了国内外有关透平端壁气动、换热与冷却方面的研究进展,特别展示了端壁冷却研究领域一些最新的典型研究成果,并基于目前的研究发展趋势指出:在端壁的换热与冷却技术研究领域,新型气膜孔和端壁的改型设计将得到进一步的研究;兼顾端壁换热冷却和气动性能的多目标多学科优化问题将是一个具有挑战性的研究重点;此外端壁的复合冷却技术及其相关的流热耦合换热研究将为端壁的高效冷却设计提供重要支撑。
关键词
燃气透平叶片
端壁换热冷却
二次流
泄漏流
非轴对称端壁
Keywords
gas turbine blades
endwall heat transfer and cooling
secondary flow
purge flow
nonaxisymmetric endwall
分类号
TK471 [动力工程及工程热物理—动力机械及工程]
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职称材料
题名
燃气轮机透平叶片传热和冷却研究:气膜冷却
被引量:
9
3
作者
刘钊
杨星
丰镇平
机构
西安交通大学能源与动力工程学院叶轮机械研究所
出处
《热力透平》
2014年第1期1-9,共9页
基金
国家自然科学基金重点项目资助(51336007)
文摘
气膜冷却作为燃气轮机透平叶片通流部分外部冷却的一种主流技术,经过多年来的研究改进,已在工程应用实践中得到了很好的发展。总结近年来燃气透平叶片气膜冷却的相关研究进展,重点介绍了一些新型气膜冷却结构的研究情况,基于当前研究热点和发展趋势,结合作者在这方面的研究经历,指出了气膜冷却研究及其应用的发展方向。鉴于新型气膜孔、组合气膜孔以及涡发生器与气膜孔的组合在气膜冷却性能方面具有较大优势,未来将深入研究其在实际透平中的应用问题。
关键词
燃气
轮机
透平
叶片
气膜冷却
改型孔
组合气膜孔
涡发生器
Keywords
gas turbine blades
film cooling
shaped film hole
combined film hole
vortex generator
分类号
TK471 [动力工程及工程热物理—动力机械及工程]
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职称材料
题名
基于流体网络法的透平叶片冷却内通道网络模型与分析
被引量:
4
4
作者
潘耘峰
刘建军
机构
中国科学院工程热物理研究所
出处
《燃气轮机技术》
2012年第2期21-25,31,共6页
文摘
采用流体网络法研究分析了某E3发动机高压涡轮动叶的冷却结构,通过合理简化,并选用合适的元件模型,构建了冷却流路的流体网络;对高压涡轮流场进行了三维数值计算,确定了叶片冷却流路流体网络计算所需的边界条件;根据实验关联式,确定损失、传热等相关系数,并根据冷却结构特点自定义了部分特性曲线。将流体网络计算结果与NASA文献中的数据进行了比较,表明本文方法能较好地预测各流路的流量、温度、压力等参数,能够用于叶片冷却结构的性能分析以及叶片冷却结构的初步设计。
关键词
燃气透平叶片
流体网络方法
内部冷却通道
自定义元件
Keywords
gas turbine blade
fluid network method
internal cooling path
user-defined component
分类号
TK472 [动力工程及工程热物理—动力机械及工程]
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职称材料
题名
燃机透平叶片熔模精密铸造用陶瓷型芯研究进展
被引量:
2
5
作者
曾洪
赵代银
何建
伍林
张松泉
杨照宏
巩秀芳
杨功显
机构
东方汽轮机有限公司长寿命高温材料国家重点实验室
出处
《东方汽轮机》
2019年第2期69-72,共4页
基金
四川省科技支撑计划项目(2014GZ0114先进大功率燃气轮机组关键技术研究及其产业化)
四川省科技支撑计划项目(2014GZ0025重型燃气轮机透平叶片用陶瓷型芯国产化研究)
文摘
文章介绍了燃机透平叶片熔模精密铸造用陶瓷型芯研究进展,主要包括陶瓷型芯结构和成分设计、素坯成型、造型和烧结、强化、蜡模压制前预处理、固定端、自由端和高温芯撑、脱蜡、焙烧和预热。
关键词
燃气
轮机
透平
叶片
熔模精密铸造
陶瓷型芯
Keywords
gas turbine blade
investment casting
ceramic core
分类号
TQ174 [化学工程—陶瓷工业]
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职称材料
题名
交叉扭转椭圆冷却通道流动和换热研究
被引量:
3
6
作者
肖坤
汪翔宇
丰镇平
机构
西安交通大学能源与动力工程学院叶轮机械研究所陕西省叶轮机械及动力装备工程实验室
出处
《工程热物理学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2019年第11期2526-2531,共6页
基金
国家自然科学基金面上项目(No.51876156)
文摘
本文基于场协同理论,提出了一种可用于燃气透平叶片内部冷却的交叉扭转椭圆形截面内部冷却通道,其基本原理在于通过椭圆形截面通道的交叉扭转,能够实现纵向二次涡的产生,从而强化透平叶片的内部冷却。结合Fluent软件,对该通道内的流动阻力和换热特性进行了计算,并在此基础上分析了交叉扭转角度和长短轴长度比对通道内部流动和换热特性的影响。结果表明:交叉扭转椭圆截面通道使内部冷却显著强化,而流阻增加较少,计算工况下同功耗下的强化换热指标可达1.5;通道的最佳扭转角度范围宽广,实际应用中交叉扭转角度可以在45°~90°之间灵活选取;通道截面的最佳长短轴长度比为1.3~1.5。
关键词
交叉扭转椭圆
冷却通道
燃气透平叶片
Keywords
cross-torsion ellipse
cooling channel
gas turbine blade
分类号
TK124 [动力工程及工程热物理—工程热物理]
原文传递
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
燃气轮机透平叶片传热和冷却研究:内部冷却
刘钊
杨星
丰镇平
《热力透平》
2013
9
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职称材料
2
燃气轮机透平叶片传热和冷却研究:端壁冷却
杨星
刘钊
丰镇平
《热力透平》
2014
9
下载PDF
职称材料
3
燃气轮机透平叶片传热和冷却研究:气膜冷却
刘钊
杨星
丰镇平
《热力透平》
2014
9
下载PDF
职称材料
4
基于流体网络法的透平叶片冷却内通道网络模型与分析
潘耘峰
刘建军
《燃气轮机技术》
2012
4
下载PDF
职称材料
5
燃机透平叶片熔模精密铸造用陶瓷型芯研究进展
曾洪
赵代银
何建
伍林
张松泉
杨照宏
巩秀芳
杨功显
《东方汽轮机》
2019
2
下载PDF
职称材料
6
交叉扭转椭圆冷却通道流动和换热研究
肖坤
汪翔宇
丰镇平
《工程热物理学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2019
3
原文传递
已选择
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