气膜孔角度对涡轮气动性能影响的数值研究

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1、·机械制造·白创军，等·气膜孔角度对涡轮气动性能影响的数值研究气膜孑L角度对涡轮气动性能影响的数值研究白创军，张村元，徐伟祖，钟易成(1．中航工业南方航空工业(集团)有限公司，湖南株洲412002；2．南京航空航天大学动力与能源学院。江苏南京210016；3．南京普国科技有限公司，江苏南京210016)摘要：针对某高压燃气涡轮导叶前缘开设三排气膜孔冷气掺混进行了数值模拟，气膜孔流向夹角均为90。，径向射流角分别为30。，45。，60。和90。。采用网格预处理技术划分网格。详细分析了冷却流量占主流1．25％条件下，前缘冷气喷射对导叶型面气动参数和冷却效率

2、的影响，对比研究了不同冷气流量与流动损失、涡轮级效率之间的关联。计算结果表明：冷气径向喷射角减小，冷却孔附近区域的静压、马赫数振动幅度也减弱。冷却流量增加，叶片表面的温度随之降低，但温度降幅逐渐减小。总压损失系数和能量损失系数随着冷气流量的增大而增加。导叶进口流量和涡轮级效率随着冷却流量的增加而减小。关键词：冷气掺混；网格预处理；冷却效率；流动损失；涡轮级效率中图分类号：TH113；V231．3文献标志码：A文章编号：1671-5276(2013)05—0010—06NumericalInvestigationonInfluenceOfDiferent

3、AnglesHoleronAerodynamicPerformanceofTurbineBAIChuang-jun．ZHANGCun—yuan，XUWei．ZU，ZH0NGYi—cheng(1．AVICSouthAviationIndustryLimitedCorporation，Zhuzhou412002．China：2．Coil．ofEnergyandPower，NanjingUniv．ofAeronauticsandAstronautics，Nanjing210016，China；3．TheLimitedCompanyofNanjingPuguo

4、Technology，Nanjing210016，China)Abstract：Thispapernumericalysimutatesthreerowsholesofahigh·pressuregasturbinestatorontheleadingedge．Theinjectionanglesoftherowofholesare30。，45。，60。and90。totheradialdirection，respectively，thelateraldirectionanglesareall90deg．Thepretreatmenttechnolog

5、yisusedindividingmeshgrid．Italsoanalyzestheinfluenceoftheleadingedgeoffilmcoolingefectonthesuflaceaerodynamicparametersandcoolingeficiencyonconditionthatthecoolingmassflowis1．25％ofmainflowandcom-paresandstudiestheassociationbetweenthediferentmassflowrateandflowlosses，theeficienc

6、yoftheturbinestage．There-suitsshowthatwhentheradialjetangledecreases，thevibrationamplitudeofpressureandmachnumberneartheareaofcoolingholeisweakened，thetemperatureofthebladedecreaseswithCoolingmassflowincreases，buttheamplitudeoftemperaturegrad-ualydecreases．Thetotalpressurelossco

7、eficientandenergylosscoeficientincreaseswiththemassflowincrease．Thestatorinletflowandeficiencyofturbinestagearedecreasedwiththecoolingmassflowincreased．Keywords：coolantinjection；pretreatmenttechnology；coolingeficiency；flowlosses；eficiencyofturbinestage人侧重研究前缘冷气喷射对叶片气膜冷却效果影响，而0引言

8、Ito等人、张漫等人、姚玉等人“和程浮等人¨侧重研究冷气喷射对叶栅通道的损失。目前公开发表的文