内冷通道横流对气膜冷却效率的影响

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1、第46卷第4期2014年8月南京航空航天大学学报JournalofNanjingUniversityofAeronautics&Astronautics内冷通道横流对气膜冷却效率的影响张靖周1’2周君辉1刘春丽(1．南京航空航天大学江苏省航空动力系统重点实验室，南京，210016；2．先进航空发动机协同创新中心，北京，100191)V01．46No．4Aug．2014摘要：在吹风比(Br)为0．5～2．0、横流比(Cr)为0～3．0范围内，采用数值模拟方法研究了内部冷却通道横流对单排圆柱形气膜孔气膜冷却特性的影响。相比

2、于基准的无横流进气方式，横流进气诱导冷却气流在气膜孔内形成旋流流动，使得气膜射流与主流的相互作用更为复杂。横流比的影响在不同的吹风比下有较大差异：在较小的吹风比下，横流比小于1．0的气膜绝热冷却效率略高于无横向进气的基准情形，而横流比大于2．0的气膜绝热冷却效率相对基准情形有一定幅度的下降；在较高的吹风比下，横流进气带来气膜绝热冷却效率的增强，横流比为2．0的气膜绝热冷却效率相对较高。在大横流比下，随着吹风比的增加，气膜在展向的覆盖范围明显扩大。关键词：气膜冷却；气膜绝热冷却效率；内冷通道横流；圆柱形气膜冷却孔中图分类

3、号：V231．1文献标志码：A文章编号：1005-2615(2014)04—0509—08EffectofInternalCrossflOWinCoolantChannelonAdiabaticFilmCoolingEffectivenessZhangJingzhoul”，ZhouJunhuil，LiuChunlil(1．JiangsuProvinceKeyLaboratoryofAerospacePowerSystem，NanjingUniversityofAeronautics&Astronautics，Nanji

4、ng，210016，China；2．CollaborativeInnovationCenterforAdvancedAero—Engine，Beijing，100191，China)Abstract：TheeffectofinternalerossflowincoolingchannelonfilmcoolingperformanceoveraflatplatewitharowofcyOSfrom0．5to2indricalfilmcoolingholesisnumericallyinvestigatedoverawi

5、derangeofblowingrati一0andcrossflowratiosfrom0to3．0．Theresultsshowthattheinternalcoolantflowleadstoachangedfilmcoolingperformance．Bycomparisontothebaselinestagnantplenumcoolantsupplyorno—crossflowcase，theinternalcrossflowcoolantsupplyinducesswirlingflowinsidefilm

6、hole，makingtheinteractionbetweencoolantjetandprimaryflowmorecomplicated．Atlowerblowingratio，thelaterally——averagedadiabaticfilmcoolingeffectivenessfortheinternalcrossflowcoolantsupplyisin——creasedalittlecomparedwiththeplenumcoolantsupplycasewhenthecrossflowratio

7、islessthan1．0，andthesituationisreversewhenthecrossflowratioisgreaterthan2．0．Athigherblowingratio，thein—ternalerossflowcoolantsupplyisbenefittoimprovingfilmcoolingeffectiveness，especiallywhenthecrossflowratioequalsto2．0．Underhighercrossflowratio，thelateralspreadi

8、ngofthefilmcoolantin—creasesobviouslywithincreasingofblowingratio．Keywords：filmcooling；filmadiabaticcoolingeffectiveness；internalcoolantcrossflow；cylindricalfilmcooli