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作者：周源昊;杜巍;罗磊;李佳;杨修铭;贾乾坤;周海盟;闫晗;
单位：哈尔滨工业大学能源科学与工程学院航空发动机研究所;中国航发沈阳发动机研究所;
摘要：面向双层壁涡轮叶片的冷却设计问题，建立了一种具有较高鲁棒性和较高设计自由度的参数化设计方法。针对双层壁结构，提出了偏置曲线控制叶片壁厚-添加隔板划分冷却腔-以各腔室结构为单位添加冷却单元的设计流程。基于此，建立了包含壁厚、隔板、尾缘劈缝、气膜孔、冲击孔以及扰流柱的参数化建模方法，并实现了对叶片多方位（叶身整体构型、内部腔室和冷却单元）的快速精确参数化设计，进一步得到了兼备气膜冷却、冲击冷却和扰流柱强化换热的高性能双层壁叶片。最终通过流热耦合数值仿真获得了叶片的温度场，结果表明，叶片表面的平均温度T_w为1 190 K，整体冷却效率η达到了0.746。该方法实现了高效冷却结构的精确设计，从而提高了涡轮叶片设计效率。
关键词：涡轮叶片;;双层壁;;冷却结构;;参数化建模;;数值仿真
基金资助：黑龙江省自然科学基金（LH2023E042）;; 黑龙江省优秀博士论文（LJYXL2022-059）~~
