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气膜孔形状对涡轮叶片气膜冷却影响的研究进展 被引量：11
1
作者 李广超 柏树生 +1 位作者 吴冬 张魏 《热能动力工程》 CAS CSCD 北大核心 2010年第6期581-585,682,共6页
气膜冷却是航空发动机叶片上采用的冷却方式之一,气膜孔结构对冷却效率影响非常显著。通过对不同形状孔射流气膜冷却回顾,指出了圆柱孔射流冷却的有害涡流动结构。论述了几何结构和气动参数对气膜冷却特性的影响,提出了一种高效气膜冷... 气膜冷却是航空发动机叶片上采用的冷却方式之一,气膜孔结构对冷却效率影响非常显著。通过对不同形状孔射流气膜冷却回顾,指出了圆柱孔射流冷却的有害涡流动结构。论述了几何结构和气动参数对气膜冷却特性的影响,提出了一种高效气膜冷却孔结构——双出口气膜孔。利用商业软件对双出口射流的冷却效率进行了数值模拟。结果表明,双出口孔射流时,形成的涡结构有利于冷气贴附在壁面。最后给出了圆柱孔和双出口孔射流冷却效率对比结果,无论在平板上还是在叶片前缘,双出口孔射流冷却效率都明显高于圆柱孔射流冷却效率。 展开更多
关键词 航空发动机 涡轮叶片 气膜冷却 双出口孔 冷却效率 气膜孔形状
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叶片型面双出口孔射流冷却效率试验研究 被引量：6
2
作者 张魏 吴超林 +1 位作者 李广超 寇志海 《热力发电》 CAS 北大核心 2015年第5期17-21,29,共6页
将单入口-双出口孔分别布置在叶片型面压力面和吸力面进行试验,研究了吹风比分别为1.0,1.5和2.0时,气膜孔下游气膜冷却特性。结果表明:吸力面吹风比为1.5时冷却效率最大,吹风比为1.0时冷却效率最小,沿流向冷却效率降幅随吹风比增加而减... 将单入口-双出口孔分别布置在叶片型面压力面和吸力面进行试验,研究了吹风比分别为1.0,1.5和2.0时,气膜孔下游气膜冷却特性。结果表明:吸力面吹风比为1.5时冷却效率最大,吹风比为1.0时冷却效率最小,沿流向冷却效率降幅随吹风比增加而减小;压力面冷却效率分布较为复杂,气膜孔出口附近吹风比为1.0时冷却效率最高,下游较远处吹风比为2.0时冷却效率最大,吹风比为1.0时冷却效率最小,沿流向不同吹风比下的冷却效率变化规律不同。 展开更多
关键词 叶片型面 气膜冷却 双出口孔 吹风比 冷却效率
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双出口气膜孔冷却效率实验 被引量：3
3
作者 李广超 凌旭 +2 位作者 寇志海 吴超林 张魏 《航空动力学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第5期1029-1035,共7页
为了进一步理解双出口气膜孔的冷却特性,建立了气膜冷却效率实验台,通过红外测温技术研究了圆孔和4个不同次孔方位角的双出口孔在吹风比为0.3~2.0时的冷却效率.结果表明：和圆孔相比,次孔方位角为30°,45°,60°双出口孔能... 为了进一步理解双出口气膜孔的冷却特性,建立了气膜冷却效率实验台,通过红外测温技术研究了圆孔和4个不同次孔方位角的双出口孔在吹风比为0.3~2.0时的冷却效率.结果表明：和圆孔相比,次孔方位角为30°,45°,60°双出口孔能提高面平均冷却效率18%~37%.次孔方位角为30°双出口孔在低吹风比下提高冷却效率最显著,次孔方位角为60°双出口孔在高吹风比下提高冷却效率最显著.在研究的吹风比范围内,次孔方位角为45°双出口孔都能较显著地提高冷却效率,次孔方位角为75°双出口孔冷却效率低于圆孔冷却效率. 展开更多
关键词 航空发动机 涡轮叶片 气膜冷却 冷却效率 双出口孔
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叶片前缘双出口孔射流冷却效率数值模拟 被引量：2
4
作者 李广超 张魏 +3 位作者 王成军 彭大维 王建明 徐志晖 《航空动力学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第10期2255-2260,共6页
利用数值模拟的方法研究了叶片前缘双出口孔射流冷却效率.该孔型是一种新概念气膜孔.吹风比变化范围为1.0～3.5,主流通道入口湍流度30%.结果表明,圆柱孔射流冷却效率和实验数据吻合较好,随着吹风比增加,单孔射流冷却效率减小.双出口孔... 利用数值模拟的方法研究了叶片前缘双出口孔射流冷却效率.该孔型是一种新概念气膜孔.吹风比变化范围为1.0～3.5,主流通道入口湍流度30%.结果表明,圆柱孔射流冷却效率和实验数据吻合较好,随着吹风比增加,单孔射流冷却效率减小.双出口孔有效地改善了叶片前缘冷却效率.吹风比从1.0增加到2.5时,冷却效率显著增加,吹风比为2.5和3.0时的冷却效率没有显著差别,吹风比为3.5时的冷却效率较低.双出口孔射流冷却效率径向分布比较均匀. 展开更多
关键词 涡轮叶片 气膜冷却 冷却效率 双出口孔 数值模拟
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冷气横流对单入口-双出口孔射流冷却效率影响 被引量：1
5
作者 张魏 李广超 +1 位作者 寇志海 赵国昌 《热力发电》 CAS 北大核心 2016年第3期64-69,共6页
采用Fluent软件和k-ε湍流模型,在主流雷诺数为9 600,吹风比分别为0.5,1.0,1.5和2.0,横流速度比分别为0.3,0.5和0.7条件下,对横流冷气气膜的冷却效率、流场和温度场进行三维数值模拟。结果表明:吹风比为1.0时,横流速度比对2个出口流量... 采用Fluent软件和k-ε湍流模型,在主流雷诺数为9 600,吹风比分别为0.5,1.0,1.5和2.0,横流速度比分别为0.3,0.5和0.7条件下,对横流冷气气膜的冷却效率、流场和温度场进行三维数值模拟。结果表明:吹风比为1.0时,横流速度比对2个出口流量分配影响最明显;低吹风比(0.5)时,横流速度比对径向平均冷却效率和面平均冷却效率影响均非常小;中等吹风比(1.0)时,横流速度比增加使冷却效率减小;高吹风比(2.0)时,横流速度比对径向平均冷却效率分布影响比较复杂,对面平均冷却效率影响较小。 展开更多
关键词 涡轮叶片 气膜冷却 双出口孔 冷却效率 横流 数值模拟
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带锥形扩张支孔射流气膜冷却效率数值模拟 被引量：1
6
作者 李广超 张魏 +1 位作者 彭大维 王成军 《航空学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第7期1360-1365,共6页
为了探讨由圆柱孔和锥形支孔组成的双出口孔射流气膜冷却特性,利用商业软件对气膜冷却下的流场和温度场进行三维数值模拟。主流雷诺数为10000,吹风比变化范围为0.5～2.0。计算得到了冷却效率云图、冷却效率径向平均值以及近壁面处流场... 为了探讨由圆柱孔和锥形支孔组成的双出口孔射流气膜冷却特性,利用商业软件对气膜冷却下的流场和温度场进行三维数值模拟。主流雷诺数为10000,吹风比变化范围为0.5～2.0。计算得到了冷却效率云图、冷却效率径向平均值以及近壁面处流场和温度场分布。研究结果表明,圆柱形孔射流的冷却效率数值模拟结果和实验数据吻合得非常好,双出口孔射流的冷却效率相对于圆柱形孔射流的冷却效率明显提高,径向分布非常均匀。双出口孔射流的流动结构和单圆柱孔射流的流动结构明显不同。随着吹风比的增加,冷却效率增大。基于冷却效率的最佳吹风比为1.5。 展开更多
关键词 航空发动机 涡轮叶片 气膜冷却 双出口孔 冷却效率 数值模拟
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单入口-双出口孔射流流量系数研究
7
作者 李广超 吴超林 +3 位作者 张魏 赵国昌 寇志海 刘宇 《空气动力学学报》 CSCD 北大核心 2014年第3期405-409,共5页
为了探讨单入口-双出口孔内流阻特性,试验研究了不同次孔方位角下该孔的流量系数。吹风比变化范围为0.2到2.0,基于通道入口主流速度和气膜孔直径的雷诺数为6200、9300和12400。结果表明:次孔方位角45°和90°的单入口-双出口孔... 为了探讨单入口-双出口孔内流阻特性,试验研究了不同次孔方位角下该孔的流量系数。吹风比变化范围为0.2到2.0,基于通道入口主流速度和气膜孔直径的雷诺数为6200、9300和12400。结果表明:次孔方位角45°和90°的单入口-双出口孔流量系数大于其他孔型流量系数,最大增幅为15%;低吹风比时,吹风比变化是引起流量系数变化的主要原因,而主流雷诺数和次孔方位角变化对流量系数几乎没有影响;高吹风比时,吹风比、雷诺数和次孔方位角的变化对流量系数都有一定影响。综合考虑流量系数和文献中冷却效率数据,得出次孔方位角为45°的单入口-双出口孔为最优孔型。 展开更多
关键词 航空发动机 冷却 双出口孔 流动 试验
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