基于流热耦合的燃气轮机透平叶顶冷却设计
Research on Cooling Design of Gas Turbine Blade Tip based on Conjugate Heat Transfer Method作者机构：上海电气燃气轮机有限公司燃气轮机研究所上海200240 上海交通大学机械与动力工程学院上海200240
出 版 物：《热能动力工程》 (Journal of Engineering for Thermal Energy and Power)
年 卷 期：2021年第36卷第10期
页 面：27-32页
学科分类：080701[工学-工程热物理] 08[工学] 0807[工学-动力工程及工程热物理]
摘 要：燃气轮机透平叶顶区域存在复杂的流动和换热问题,承受很高的热负荷。为了降低透平动叶叶顶温度,在透平叶顶现有结构的基础上提出气膜冷却和气膜+内冷通道冷却两种叶顶冷却方案,并通过流热耦合计算分析冷却升级前后叶顶区域的换热和流动特性。研究发现:叶顶气膜冷却方案可有效降低叶顶温度,特别是叶顶前缘至中弦区域;而气膜+内冷通道冷却方案基于外部气膜冷却,结合内部冷却通道设计,可进一步降低叶顶尾缘的温度;与原型叶片相比,气膜+内部冷气通道的复合冷却设计可以使叶顶尾缘最高温度降低24 K。
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