轮毂封严冷气对涡轮性能和热负荷的影响

摘要：

采用气动传热耦合方法计算分析了轮毂封严冷气对多级涡轮流动结构、性能和热负荷的影响.结果表明:在多级涡轮中冷气与主流燃气的相互作用会显著影响盘腔流动结构以及冷气在封严腔出口间的分配,并导致冷却效果和性能随冷气流量非线性变化,在这种情况下采用气动传热耦合计算可以兼顾捕捉和考察温度调控能力和气动损失的急剧改变.在涡轮级间冷气带来的堵塞效应会使相邻涡轮级工况点沿特性线移动,下游涡轮级2.5％的封严冷气就可以导致上游涡轮主流流量变化约0.6％,膨胀比变化约1.2％.在涡轮级内部未经预旋的封严冷气会减小转子叶根气动载荷,并形成黏性剪切层造成掺混损失,同时通过改变端区二次涡强度来影响流动结构,最终导致涡轮性能下降.

关键词：燃气涡轮、轮毂封严、气动传热耦合计算、气动损失、热负荷

所属期刊栏目：31

分类号：V235.1(航空发动机（推进系统）)

在线出版日期：2016-11-28（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页码：2415-2423