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热冲击后气膜冷却叶片结构强度流固热耦合仿真 被引量：5
1
作者 关鹏 艾延廷 +1 位作者 王志 包天南 《航空动力学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第8期1811-1820,共10页
研究了冷气流量对气孔周围热应力的影响,为气膜冷却叶片可靠性设计提供参考。改变气孔的孔径,并建立有限元模型,结合有限元/边界元理论,通过流固热三场耦合技术获得热冲击后的叶片最大温度、温度不均衡程度及最大热应力。研究表明:增加... 研究了冷气流量对气孔周围热应力的影响,为气膜冷却叶片可靠性设计提供参考。改变气孔的孔径,并建立有限元模型,结合有限元/边界元理论,通过流固热三场耦合技术获得热冲击后的叶片最大温度、温度不均衡程度及最大热应力。研究表明:增加冷气量有利于改善叶片冷却效率降低叶片温度,但也会使叶片温度不均衡程度增加,加剧尾缘气孔内的热应力载荷;增加前缘气孔直径可提升66%的平均冷却效率,有利于减缓气孔内的热应力,增加尾缘气孔的直径对冷却效率及热应力的影响均较小。此外,数值计算结果与试验及解析解较为吻合,对于气膜冷却叶片结构设计具有参考价值。 展开更多
关键词 气膜冷却叶片 热冲击 结构强度 流固热耦合 热应力
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局部规则涂层对气冷叶片测温影响的数值研究
2
作者 杨光 艾延廷 +2 位作者 徐毅 关鹏 赵武军 《航空动力学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第12期2686-2694,共9页
为研究微细热电偶测温安装涂层对其测量精度的影响机理,基于气固耦合传热(CHT)方法,建立了接近真实气膜冷却叶片的三维模型,选择SST(shear stress transport)γ-θ湍流模型,对未喷涂氧化铝涂层与在叶片吸力面前缘、压力面前缘、压力面... 为研究微细热电偶测温安装涂层对其测量精度的影响机理,基于气固耦合传热(CHT)方法,建立了接近真实气膜冷却叶片的三维模型,选择SST(shear stress transport)γ-θ湍流模型,对未喷涂氧化铝涂层与在叶片吸力面前缘、压力面前缘、压力面尾缘处喷涂氧化铝涂层后的气冷叶片表面温度进行数值研究。无涂层工况的数值计算结果与实验结果误差控制在5%以下,验证了数值方法的有效性。研究结果表明:涂层对近壁面燃气的流动特性产生显著影响;三种有涂层工况的数值计算结果表明,压力面前缘处比吸力面前缘处温差波幅小,且比压力面尾缘处测温误差降低35.5%;在压力面及吸力面前缘处,最佳测温区域为涂层中部至下端之间的部位,而在压力面尾缘处,最佳测温区域尽量选择靠近涂层上端部位。 展开更多
关键词 局部规则涂层 气冷叶片 耦合传热 温度场分布 测温精度
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质量流量比对全气膜冷却叶片冷却特性影响的实验研究 被引量：2
3
作者 孟庆昆 朱惠人 +1 位作者 张宗卫 刘聪 《科学技术与工程》 北大核心 2012年第20期4951-4955,共5页
采用瞬态液晶技术获得了全气膜冷却涡轮导向叶片全表面的高分辨率气膜冷却效率分布云图。实验在放大模型中完成,叶栅构成为三叶片两通道,叶栅进口雷诺数是1.0×105。叶片前缘有8排扩张型孔,压力面有21排轴向角孔,吸力面有24排轴向... 采用瞬态液晶技术获得了全气膜冷却涡轮导向叶片全表面的高分辨率气膜冷却效率分布云图。实验在放大模型中完成,叶栅构成为三叶片两通道,叶栅进口雷诺数是1.0×105。叶片前缘有8排扩张型孔,压力面有21排轴向角孔,吸力面有24排轴向角孔。气膜孔排由2个供气腔供气,前腔二次流与主流的质量流量比为4.56%,后腔为4.67%。结果表明:受叶栅通道涡作用,气膜出流在吸力面呈聚敛状,在压力面则呈发散状。在三种质量流量比情况下,叶片平均冷却效率分布大体一致。随质量流量比的提升,叶片平均冷却效率提高,叶片前缘区域,气膜冷却效率提升更加明显。 展开更多
关键词 瞬态液晶测试技术 全气膜冷却 质量流量比 涡轮叶片 扩张孔 冷却效率
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