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作者：杨晋悦;朱志鹏;许俊杰;常建龙;
单位：中北大学航空宇航学院;中北大学机电工程学院;中北大学能源与动力工程学院;
摘要：随着涡轮入口温度的急剧上升，为了更合理地对复合冷却结构进行设计，通过计算流体力学（CFD）数值模拟对有限容积的气膜冲击复合冷却结构进行了研究，分析了吹风比、冲击孔数量和冲击孔直径三个入射冷流因素的复合冷却结构的冷却流动情况，以评估冷却效果。结果表明，通过增加吹风比可以提高冷却剂供应量，使冷却膜能够进一步向下游延伸。随着冲击孔数量的增加，冷却射流两侧的肾形涡对强度增大。冷却剂供应量受冲击孔直径的影响，直径较小时输送的冷却液不足，导致靶板上的气膜覆盖不完整；直径过大时大部分冷却剂被主流夹带。通过对比分析，在吹风比为M=2、冲击孔数量N=2与冲击孔孔径D_(j2)=0.3D的情况下，复合冷却结构气膜孔出口处冷流法向动量较低，形成的气膜具有较好的延展性和附壁性。
关键词：气膜冷却;;复合冷却;;冷却流动;;冷却效率;;吹风比;;冲击孔直径;;肾形涡对
基金资助：国家自然科学基金（12202408）;; 航空科学基金（2019ZA0U0001）
