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作者:左秋儒;李菲;熊逸辉;饶宇;
单位:上海交通大学机械与动力工程学院;
摘要:为提升涡轮叶片前缘的冷却性能,提出了一种结合内部突脊壁面与偏置射流的新型前缘旋流-气膜冷却方案。通过稳态红外热像技术,对冲击-气膜冷却、旋流-气膜冷却以及突脊旋流-气膜冷却的传热与压力损失特性进行了实验研究,重点探讨了吹风比对冷却性能的影响。研究结果表明,在相同吹风比条件下,突脊旋流-气膜冷却展现出最高的综合冷却效率。突脊结构有效强化了内部换热,并优化了冷气在叶片前缘的分布,从而显著提升气膜冷却效率。与冲击-气膜冷却相比,在所研究的参数范围内,光滑壁面与突脊壁面的旋流-气膜冷却的前缘整体平均综合冷却效率分别提高了3.4%~3.9%和6.5%~8.5%,同时旋流-气膜冷却的冷气压力损失最高可降低2.2%。
关键词:叶片前缘;;传热;;强化旋流冷却;;气膜冷却;;稳态红外热像技术
基金资助:国家自然科学基金(11972230;W2433143);; 上海市科委国际科学合作项目(24110712700)~~