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作者：李邢伟;李杰;俞滨烨;王傲;卜诗;
单位：常州大学机械与轨道交通学院;江苏省绿色过程装备重点实验室;
摘要：[目的]为了研究涡轮叶片双层壁结构中靶距对双层壁冷却效果的影响，开展不同冲击靶距下的矩阵肋双层壁单元的协同冷却性能研究。[方法]采用矩阵结构引导外腔多孔射流冲击，提升靶面的传热效率和整体热效率。建立双气路的试验装置测量冲击靶面的传热，并采用已验证的湍流模型SST k-ω进行数值模拟，对比靶面在5种距径比（靶距与射流孔直径的比值）下的传热情况。[结果]研究表明：当靶距较短时，靶面上能产生更强的热传递；受射流腔中冲击引发的二次涡流的影响，当距径比为3.75时，整体传热水平达到最高，但此时摩擦因数比增大导致压力损失增大，进而使综合热效率下降，不及距径比为2.50时的靶距。矩阵结构在双层壁单元中具有显著优势，能使内外腔之间产生一种高效的协同冷却，提升靶面的传热效果；同时，能产生良好的纵向涡阵列，提升射流动量和克服横流的能力。[结论]研究成果可供船舶燃气轮机涡轮叶片双层壁的冷却设计优化参考。
关键词：涡轮叶片;;双层冷却;;冲击靶距;;矩阵肋;;双层壁单元;;协同冷却性能
基金资助：国家自然科学基金（52201352）
