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作者：包林焌;许瑶;刘钊;丰镇平;
单位：西安交通大学能源与动力工程学院叶轮机械研究所;
摘要：为方便涡轮导叶双层壁冷却结构的设计与研发，对用于双层壁冷却结构设计的管网耦合计算方法进行了研究。利用Python编制了求解双层壁冷却叶片内部流动的一维管网计算程序，结合ANSYS CFX计算软件，搭建了管网耦合设计计算平台；以MarkⅡ叶片为原型初步设计了气膜冷却方案，利用源项法模拟了气膜冷却的作用效果，提出了管网耦合计算的气膜冷却修正方法；将修正后的管网耦合计算方法应用于涡轮导叶双层壁冷却结构方案设计，结合三维气热耦合数值计算对管网耦合计算结果进行了验证与分析。结果表明：利用源项法可以模拟气膜冷却的作用效果，并节省约95%的计算时间；与三维气热耦合数值计算相比，气膜冷却修正后的管网耦合计算方法得到了相似的温度及换热系数分布；利用管网耦合计算方法设计的双层壁冷却结构方案具有较好的冷却性能，且耗时约为全三维气热耦合的1/12，在设计前期可利用该方法快速并准确地对方案的合理性进行评估。
关键词：涡轮导叶;;管网耦合计算;;冷却结构设计;;双层壁冷却;;气膜冷却;;修正方法
基金资助：国家科技重大专项（J2019-Ⅲ-0007-0050）~~
