有弦向出流及擾流柱排的梯形通道內(nèi)的流動(dòng)與換熱研究.pdf

1、擾流柱冷卻結(jié)構(gòu)是渦輪葉片內(nèi)部的一種傳統(tǒng)但有效的冷卻方式。在葉片尾緣區(qū)通道較狹窄，冷卻方式有限，常采用帶擾流柱排的內(nèi)冷通道，既能起到擾流強(qiáng)化換熱的作用，又能起到支撐加固的作用。本文采用實(shí)驗(yàn)和數(shù)值模擬相結(jié)合的方法對(duì)有弦向出流梯形通道擾流柱排的流動(dòng)及換熱特性進(jìn)行了較為系統(tǒng)的研究。 實(shí)驗(yàn)中對(duì)不同雷諾數(shù)、不同出流比時(shí)通道端壁表面的靜壓分布、壓力損失系數(shù)、弦向流量分配以及換熱系數(shù)進(jìn)行了測(cè)量。重點(diǎn)研究了出流比和雷諾數(shù)對(duì)通道端壁表面壓力、壓力損

2、失系數(shù)、弦向流量分布以及換熱系數(shù)分布的影響。實(shí)驗(yàn)參數(shù)范圍：弦向出流雷諾數(shù)Re=15000、30000、50000、70000和90000，出流比C=0.25、0.33、0.50、0.75和1.0。得到以下主要結(jié)論： 1、大出流比時(shí)，沿徑向靜壓變化較小，靜壓變化主要集中在弦向方向，擾流柱區(qū)域氣流基本沿弦向流動(dòng)；小出流比時(shí)，沿徑向靜壓變化較明顯，氣流方向與弦向有較大的夾角。 2、壓力損失系數(shù)受雷諾數(shù)的影響較小，基本是隨著雷諾

3、數(shù)的增大而減小的；壓力損失系數(shù)隨著出流比的變化趨勢(shì)是隨著出流比的增大而增大的。 3、各個(gè)不同工況下的弦向出流量分布規(guī)律是在靠近徑向入口附近和徑向出口附近的出流量較大，而在通道中間區(qū)域出流量較小。小出流比時(shí)各段出流量變化幅度較大，而大出流比時(shí)各段出流量變化幅度相對(duì)較小。 4、在擾流柱區(qū)域，出流比小時(shí)，端壁換熱系數(shù)沿徑向方向和弦向方向都是逐漸遞減的，前后排間變化較大。出流比大時(shí)，沿徑向方向擾流柱排間端壁換熱系數(shù)變化較?。谎叵?/p>