超声速涡轮叶栅超声速气膜冷却数值研究

摘要：

为了研究超声速涡轮叶栅通道内的超声速气膜冷却,采用数值计算的方法,对主流压比2.33~4、冷气入射角度15°~45°条件下的涡轮叶栅超声速气膜流动和传热进行了研究.计算结果表明:超声速气膜射流与主流作用后产生的斜激波与尾缘激波交汇,形成两道反射激波,其中一道反射激波作用在气膜孔下游的叶片表面又形成了反射;在不同的主流压力下,超声速气膜射流在叶片法向和展向上展现出不同的发展特征,对转涡对(CVP)在展向上相互挤压,扼制了高温主流卷入叶片壁面;主流压比增加到4,气膜射流区在法向拉长,在展向相对较弱,导致主流在对转涡对(CVP)的作用下被卷入气膜射流的底层,壁面冷却效率降低;气膜入射角从15°增大到45°,冷却效率整体上呈先上升后下降趋势,在入射角30°时冷却效率相对最大,这与射流的穿透能力、冷却气流再覆壁面特征有关.

关键词：超声速涡轮叶栅、超声速气膜冷却、数值模拟、流动特征、冷却特性

所属期刊栏目：37

分类号：V231.3(航空发动机（推进系统）)

资助基金：国家自然科学基金51306088,51106073;江苏省自然科学基金BK20130790

在线出版日期：2016-07-06（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共6页

页码：916-921