全氣膜冷卻葉片表面換熱系數(shù)和冷卻效率研究

張宗衛(wèi)　朱惠人　劉聰　孟慶昆

摘要：為了研究全氣膜冷卻渦輪導(dǎo)葉葉片的換熱特性，采用瞬態(tài)液晶技術(shù)獲得了葉片全表面的高分辨率換熱系數(shù)和冷卻效率，實(shí)驗(yàn)在三葉片兩通道放大模型中完成，葉柵進(jìn)口雷諾數(shù)是1.0×10⁵，葉片前緣有8排復(fù)合角孔，壓力面有21排軸向角孔，吸力面有24排軸向角孔，氣膜孔排由2個(gè)供氣腔供氣，前腔二次流與主流的質(zhì)量流量比為4.56%，后腔為4.67%，結(jié)果表明：受葉柵通道渦作用，氣膜出流在吸力面呈聚斂狀，在壓力面則呈發(fā)散狀，氣膜出流受氣膜孔角度影響，氣膜孔下游的換熱系數(shù)和冷卻效率都較高，葉片前緣受到?jīng)_擊，換熱強(qiáng)，冷卻效率低；葉片吸力面冷卻效率維持在0.4左右，壓力面維持在0.35左右，該全氣膜冷卻葉片氣膜覆蓋效果較好，冷卻效率和換熱系數(shù)分布均勻，是一種較好的冷卻結(jié)構(gòu)。