不同叶片尾缘结构冷却效率的试验研究

《不同叶片尾缘结构冷却效率的试验研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、第44卷第1期2012年2月南京航空航天大学学报JournalofNanjingUniversityofAeronautics8LAstronauticsV01．44No．1Feb．2012不同叶片尾缘结构冷却效率的试验研究贺宜红1杨卫华2孙瑞嘉1李维1(1．中国航空动力机械研究所，株洲。412002j2．南京航空航天大学能源与动力学院，南京，210016)摘要：为了研究不同叶片尾缘结构对冷却效果的影响规律，设计了3种尾缘结构，并搭建了试验台，采用红外热像仅对叶片尾缘的鲍热壁温进行洲量．研究结果表明：(1)3种尾缘结构的冷却效率沿壁面的分布有很大差异，针对试验件l，冷却效率存在最

2、大值，且最大值出现的位王随着吹风比的增加而逐渐远离气膜出口}(2)试验件I和I的冷却效率沿壁面均呈现逐渐降低的趋势，但降低的规律二者又不相同；(3)在相同壁面位置，试验件I的冷却效率最高，试验件I的冷却效率最低，因此可以认为，试验件I所示的尾缘结构更有利于对叶片尾缘的冷却．关键词：涡轮叶片f叶片尾缘；气膜冷jPI冷却效率中围分类号。V231．1文献标识码：A文章编号：1005—2615(2012)01—0008—06ExperimentalStudyonFilmCoolingEffectivenessofTurbineBladeTrailingEdgesHeYihon91，Yan

3、gWeihua2，SunRuijial，LiWeil(1-ChinaAviationPowerplantResearchInstitute，Zhuzhou，412002，China；2．CollegeofEnergyandPowerEngineering，NaniingUniversityofAeronautics&Astronautics，Nanjing，210016，China)Abstract：Inordertostudythefilmcoolingeffectivenessofbladetrailingedge，threekindsoftrailingedgesarede

4、signed，andtheexperimentalsystemisbuilt．Theadiabaticcoolingeffectivenessoftrailedgesisstudiedbyinfraredcameras．Theexperimentalresultshowsthatthecoolingeffectivenessofthethreekindsoftrailingedgesaredifferent．ThereisamaxfilmcoolingeffectivenessvalueofthetestpieceI，andthepointwherethemaxmumcomesi

5、smovingawayfromtheexitwhentheblowingratioincreases．ThefilmcoolingeffectivenessoftestpiecesIandIbothgraduallydecreasealongthesur—faceoftrailingedge．Atthesamepointofthesurfaceoftrailingedge，thecoolingeffectivenessoftestpieceIisbetterthanthoseofothertwotestpieces．Thereforetheconfigurationoftestp

6、ieceIissuit—ableforthedesignofturbinebladetrailingedge．Keywords：turbineblade；trailingedge；filmcooling；coolingeffectiveness随着对燃气涡轮发动机的可靠性和高效性的追求，现在高性能航空燃气发动机涡轮前燃气温度已经高达2000K。提高涡轮前燃气温度已成为提高燃气涡轮发动机性能的重要技术途径，但是涡轮前温度提高，给发动机工作带来一系列严重的问题，对发动机热端部件的高温机械强度和热稳定性技术指标和使用寿命提出了挑战。叶片尾缘截面积较小，热沉滞强，平均温度最高，最容易出现

7、叶片断裂事故。因此寻找高效可靠的方法对叶片尾缘进行有效的冷却对航空发动机安全稳定地工作有着重要的意义。针对叶片尾缘的冷却，多年来国内外的许多学者开展了研究工作。文献E1-]对叶片尾缘斜劈缝下游的气膜冷却效率进行了研究，认为尾缘唇厚对尾收稿日期：2011．01．12；修订日期：2011—10-18通讯作者：贺宜红，男，工程师，E—mail：heyihon9970817@sina．com．第1期贺宜红，辱：不同叶片尾绿结构冷却效率的试验研究9缘气膜冷却影响很大，而主、次流密度比以及尾