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具有新型双层壁结构的透平叶片流热耦合研究
被引量：
1
1
作者
王辉辉
牛夕莹
+1 位作者
邓清华
丰镇平
《热能动力工程》
CSCD
北大核心
2023年第12期139-148,共10页
多通道壁面射流冷却结构是一种新型的燃气透平动叶内部冷却结构,具有消耗冷气少、压力损失小等优点。本文构建了简化的壁面射流冷却叶片与GE-E3冷却结构叶片模型,采用流热耦合方法对比研究了其流动与换热特性。结果表明,壁面射流冷却通...
多通道壁面射流冷却结构是一种新型的燃气透平动叶内部冷却结构,具有消耗冷气少、压力损失小等优点。本文构建了简化的壁面射流冷却叶片与GE-E3冷却结构叶片模型,采用流热耦合方法对比研究了其流动与换热特性。结果表明,壁面射流冷却通道内的狭小空间抑制了横流的产生,冷气在冷却通道中形成了流向涡;前缘冷气流道中的大量冷气流经吸力侧冷却区,并从出口压力更小、面积更大的尾缘排出,使得前缘气膜孔出流的冷气流量和动量较小,冷气在叶片外表面的气膜覆盖特性更好;离心力的影响导致前缘冷气流道中叶根处的压力较低,叶根附近的气膜孔出现燃气主流入侵现象。相比于GE-E3叶片,壁面射流冷却叶片的前缘温度和温度梯度都较小,因此多通道壁面射流冷却在前缘具有更优异的冷却特性。
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关键词
燃气透平
内部
冷却
壁面
射流
冷却
冷却
性能
原文传递
气膜抽吸与叶片前缘内部壁面射流的作用机制
被引量：
2
2
作者
邓清华
王辉辉
+1 位作者
何伟
丰镇平
《西安交通大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022年第10期160-169,共10页
为揭示气膜抽吸对壁面射流流动与换热的干涉效应,获得壁面射流冷却通道内的流动特性与换热特性,建立了涡轮叶片前缘带气膜抽吸的单通道壁面射流冷却计算模型。采用RANS方法,结合SSTk-ω湍流模型,研究了气膜抽吸、射流雷诺数、气膜孔位...
为揭示气膜抽吸对壁面射流流动与换热的干涉效应,获得壁面射流冷却通道内的流动特性与换热特性,建立了涡轮叶片前缘带气膜抽吸的单通道壁面射流冷却计算模型。采用RANS方法,结合SSTk-ω湍流模型,研究了气膜抽吸、射流雷诺数、气膜孔位置和数量等因素对壁面射流内部冷却特性的影响机制。结果表明:气膜抽吸会大幅提高流动结构的稳定性,气膜孔入口的分离涡则会显著提高孔口附近的换热系数;气膜抽吸引起壁面射流流量的降低不利于靶面下游的冷却,但滞止区和通道内的流动损失降低幅度大于气膜孔内的掺混损失,从而使整体流动损失系数降低了4.5%;射流雷诺数的增加会提高换热强度,但对流动结构几乎没有影响;单孔结构中,在前缘滞止线处开孔能够提供最高的气膜流量比,且对前缘内部靶面的冷却效果良好;多孔结构中,双气膜孔结构的流动损失最大,三气膜孔结构的流动损失和换热强度最为均衡。研究结果可为壁面射流冷却结构的气膜孔布置提供依据,为进一步提高壁面射流冷却结构的冷却效果提供参考。
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关键词
涡轮叶片
气膜抽吸
壁面
射流
冷却
数值模拟
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职称材料
题名
具有新型双层壁结构的透平叶片流热耦合研究
被引量：
1
1
作者
王辉辉
牛夕莹
邓清华
丰镇平
机构
西安交通大学能源与动力工程学院
中国船舶集团有限公司第七○三研究所
出处
《热能动力工程》
CSCD
北大核心
2023年第12期139-148,共10页
基金
国家自然科学基金资助项目(52276037)。
文摘
多通道壁面射流冷却结构是一种新型的燃气透平动叶内部冷却结构,具有消耗冷气少、压力损失小等优点。本文构建了简化的壁面射流冷却叶片与GE-E3冷却结构叶片模型,采用流热耦合方法对比研究了其流动与换热特性。结果表明,壁面射流冷却通道内的狭小空间抑制了横流的产生,冷气在冷却通道中形成了流向涡;前缘冷气流道中的大量冷气流经吸力侧冷却区,并从出口压力更小、面积更大的尾缘排出,使得前缘气膜孔出流的冷气流量和动量较小,冷气在叶片外表面的气膜覆盖特性更好;离心力的影响导致前缘冷气流道中叶根处的压力较低,叶根附近的气膜孔出现燃气主流入侵现象。相比于GE-E3叶片,壁面射流冷却叶片的前缘温度和温度梯度都较小,因此多通道壁面射流冷却在前缘具有更优异的冷却特性。
关键词
燃气透平
内部
冷却
壁面
射流
冷却
冷却
性能
Keywords
gas turbine
internal cooling
wall jet cooling
cooling performance
分类号
TK14 [动力工程及工程热物理—热能工程]
原文传递
题名
气膜抽吸与叶片前缘内部壁面射流的作用机制
被引量：
2
2
作者
邓清华
王辉辉
何伟
丰镇平
机构
西安交通大学能源与动力工程学院
出处
《西安交通大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022年第10期160-169,共10页
基金
两机重大专项资助项目(J2019-Ⅱ-0008-0028)。
文摘
为揭示气膜抽吸对壁面射流流动与换热的干涉效应,获得壁面射流冷却通道内的流动特性与换热特性,建立了涡轮叶片前缘带气膜抽吸的单通道壁面射流冷却计算模型。采用RANS方法,结合SSTk-ω湍流模型,研究了气膜抽吸、射流雷诺数、气膜孔位置和数量等因素对壁面射流内部冷却特性的影响机制。结果表明:气膜抽吸会大幅提高流动结构的稳定性,气膜孔入口的分离涡则会显著提高孔口附近的换热系数;气膜抽吸引起壁面射流流量的降低不利于靶面下游的冷却,但滞止区和通道内的流动损失降低幅度大于气膜孔内的掺混损失,从而使整体流动损失系数降低了4.5%;射流雷诺数的增加会提高换热强度,但对流动结构几乎没有影响;单孔结构中,在前缘滞止线处开孔能够提供最高的气膜流量比,且对前缘内部靶面的冷却效果良好;多孔结构中,双气膜孔结构的流动损失最大,三气膜孔结构的流动损失和换热强度最为均衡。研究结果可为壁面射流冷却结构的气膜孔布置提供依据,为进一步提高壁面射流冷却结构的冷却效果提供参考。
关键词
涡轮叶片
气膜抽吸
壁面
射流
冷却
数值模拟
Keywords
turbine blade
film suction
wall jet cooling
numerical simulation
分类号
TK474.7 [动力工程及工程热物理—动力机械及工程]
下载PDF
职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
具有新型双层壁结构的透平叶片流热耦合研究
王辉辉
牛夕莹
邓清华
丰镇平
《热能动力工程》
CSCD
北大核心
2023
1
原文传递
2
气膜抽吸与叶片前缘内部壁面射流的作用机制
邓清华
王辉辉
何伟
丰镇平
《西安交通大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022
2
下载PDF
职称材料
已选择
0
条
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引用分析
参考文献
引证文献
统计分析
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