杨力
,
阚瑞
,
任静
,
蒋洪德
工程热物理学报
燃气轮机高温透平内部冷却通道中弯头、肋片和气膜孔之间存在着复杂的交互作用。本文采用瞬态液晶技术对光滑通道、无抽吸的带肋通道和有气膜孔抽吸的带肋通道的表面传热分布和沿程压力损失进行了详细测量，同时采用RANS数值模拟方法研究其流场特性。结果表明180°弯头产生的大分离是压力损失的主要因素，45°斜肋片产生的螺旋形流动在弯头与大分离交互作用明显，气膜孔抽吸破坏孔附近边界层使得肋间传热而相对集中于孔附近。在13％抽吸量条件下，气膜孔抽吸降低V型通道中压力损失约20％，同时保持传热强化程度与无抽吸工况相同。
关键词:
气膜孔
,
肋片
,
内冷通道
,
传热系数
,
压力损失
阚瑞
,
陈伟
,
任静
,
蒋洪德
工程热物理学报
本文将燃气轮机内部冷却通道简化为梯形截面带肋u型通道,采用瞬态热敏液晶技术获得不同雷诺数下通道表面的努塞尔数分布并与RANs和I)ES数值模拟对比.结果表明,斜置肋片引起的二次流沿程发展导致通道进出口段传热沿程发展,通道截面变化也对传热分布影响较大.DES方法比RANS方法更好地捕捉到了梯形带肋U型通道中的传热分布规律.
关键词:
燃气轮机
,
内部冷却
,
梯形带肋通道
,
DES
,
瞬态液晶
阚瑞
,
任静
,
蒋洪德
工程热物理学报
瞬态液晶技术广泛应用于燃气轮机内部冷却的表面传热系数测量,获得其误差特性十分重要.本文针对典型的90°肋片内部冷却通道,采用单一液晶和混合液晶,对热敏液晶测温和瞬态液晶技术的测传热系数的误差进行了理论分析和实验研究,结果表明,采用色调标定曲线时液晶测温的误差最小,不超过0.2℃;混合液晶的温度-颜色特性与混合前的单一窄带液晶不同,因此必须对混合液晶进行独立的标定;瞬态液晶测量表面传热系数误差的理论分析和实验结果趋势一致,该误差在13％左右,且选取较高的主流参考温度可以减小误差.
关键词:
燃气轮机内部冷却
,
热敏液晶
,
主流参考温度
,
测量误差
阚瑞
,
任静
,
蒋洪德
工程热物理学报
燃机内部冷却的目标是采用更小的流量和压力损失实现通道对流传热系数的提高,并利用均匀的冷却减小热应力.本文采用数值模拟手段,研究了局部冲击冷却对带侧向出流的尾缘双流程通道传热和压损的影响.研究表明:动叶尾缘通道由于侧向出流,在页顶出现一个显著的大回流涡,当地传热系数低,易造成叶片局部温度和热应力偏高.通过在U型通道的隔板布置冲击孔,可以有效地减小通道中分离涡的影响,提高通道末端的传热,并在对通道平均传热系数影响不大的前提下,显著降低通道阻力.使射流与靶面尽量垂直有助于达到最好的冷却效果.
关键词:
燃气轮机内部冷却
,
冲击冷却
,
双流程通道
