基于参数化建模的涡轮叶片气热耦合分析方法研究

作     者：王孟君 薛伟鹏 陈阿龙 曾军 WANG Mengjun;XUE Weipeng;CHEN Along;ZENG Jun

作者机构：中国航发四川燃气涡轮研究院四川成都610500 

出 版 物：《推进技术》 (Journal of Propulsion Technology)

年 卷 期：2024年第45卷第4期

页      面：100-110页

核心收录：

学科分类：082502[工学-航空宇航推进理论与工程] 08[工学] 0825[工学-航空宇航科学与技术] 

基　　金：国家重点研发计划项目(2019YFE0107600) 

主　　题：气冷涡轮 参数化建模 气热耦合 高保真几何模型 叶片冷却 

摘      要：气冷涡轮的出现使得航空发动机涡轮前温度可以进一步提高,促进了高性能航空发动机的飞速发展。然而随着复杂的内部冲击、扰流强化换热、对流气膜、致密气膜喷淋等冷却形式在涡轮部件上得到应用,冷气与燃气之间的相互作用也越发复杂。为对复杂冷却涡轮叶片的流动和传热耦合影响进行快速、精细化评估,本文建立了一种参数化建模方法,针对GE E3高压涡轮一级导向器进行高保真几何建模和气热耦合仿真。分析结果表明,该参数化建模方法可实现复杂气冷涡轮叶片的高保真几何建模,获得较高的气热耦合计算精度。同时通过详细分析获得了大量的涡轮叶片内部流动换热细节,可支撑高温涡轮叶片的精细化设计。