某型高压涡轮叶片综合冷效数值模拟及气膜优化设计.pdf

1、随着燃气涡轮进口温度不断升高，叶片冷却技术已经成为燃气涡轮叶片设计的关键技术。采取更加有效的叶片冷却措施，是提高叶片寿命、降低高温材料成本以及减少冷却介质消耗量的有效途径。
　　本文基于气热耦合数值模拟的方法，针对某型高压涡轮叶片的流动特性、温度分布以及平均温度和冷却效果的影响因素展开研究，并对叶片高温区布置的气膜孔形状进行了优化设计。
　　文本在对某型高压涡轮叶片的气热耦合计算中，验证了不同湍流模型的精度，为后续的气热耦合

2、计算提供了数值分析的基础；通过计算得到了涡轮叶片的流动特性和温度分布规律，分析了在叶背侧温度较高的原因；改变模型的冷气与燃气的流量比、燃气与冷气的温比和主流燃气雷诺数，分析其对叶片温度和冷却效果的影响，计算结果显示流量比的变化对叶片平均温度和冷却效果影响较大，温比的变化对叶片平均温度有影响但是对冷却效果影响很小，主流雷诺数的变化对叶片平均温度和冷却效果影响均很小。在气膜孔形状优化设计中，本文考虑采用簸箕形孔和扇形孔两种新型孔进行对比研究