叶片前缘复合冷却结构的影响分析

工程热物理学报 , 2013, 34(5): 938-942.

叶片前缘复合冷却结构的影响分析

朱延鑫 ^1, , 谭晓茗 ^2, , 郭文 ^3, , 张靖周 ^4, , 桂丰 ^5,

1.南京航空航天大学能源与动力学院,江苏南京210016

2.南京航空航天大学能源与动力学院,江苏南京210016

3.中国燃气涡轮研究院,四川成都610500

4.南京航空航天大学能源与动力学院,江苏南京210016

5.南京航空航天大学能源与动力学院,江苏南京210016

关键词：叶片前缘 , 冲击+扰流元+气膜 , 冷却效率 , 数值模拟

Impact of the Blade Leading Edge Composite Cooling Structure

ZHU Yan-Xin ^1, , TAN Xiao-Ming ^2, , GUO Wen ^3, , ZHANG Jing-Zhou ^4, , GUI Feng ^5,

1.南京航空航天大学能源与动力学院,江苏南京210016

2.南京航空航天大学能源与动力学院,江苏南京210016

3.中国燃气涡轮研究院,四川成都610500

4.南京航空航天大学能源与动力学院,江苏南京210016

5.南京航空航天大学能源与动力学院,江苏南京210016

Keywords： blade leading edge , impact+pin+film , cooling efficiency , numerical simulation

本文利用FLUENT软件,针对导向叶片前缘冲击+扰流元+气膜出流的复合冷却结构开展数值研究,分析了扰流元、气膜出流方式等参数对流动和换热效果的影响规律.研究结果表明:前缘腔内扰流柱的加入加强了冲击气流的扰动,提高了强化换热效果,排数变化对冷却效果的影响不大,但流动损失随着扰流柱排数的增加而变大;相同条件下,鳍流气膜比喷淋气膜能更好地保护叶片,冷却效果好,而且随着吹风比的增大,前缘面的综合冷却效率显著提高.

参考文献

[1]	Youn J. Kim;S.-M. Kim .Influence of shaped injection holes on turbine blade leading edge film cooling[J].International Journal of Heat and Mass Transfer,2004(2):245-256.
[2]	Ali Rozati;Danesh K. Tafti .Effect of coolant-mainstream blowing ratio on leading edge film cooling flow and heat transfer - LES investigation[J].International journal of heat and fluid flow,2008(4):857-873.
[3]	刘高文,薛彪,彭力,夏全忠.叶片前缘旋流和常规冲击对比数值研究[J].推进技术,2011(04):576-580,585.
[4]	Y. L. Lin;T. I. -P. Shih .Film cooling of a Cylindrical Leading Edge with injection Through Rows of Compound- Angle Holes[J].Journal of heat transfer: Transactions of the ASME,2001(4):645-654.
[5]	杨成凤,张靖周.气膜孔内置扰动条作用下的射流-横流流场[J].推进技术,2009(01):30-33.

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