基于增材制造的“猫耳形”气膜孔冷却性能研究

作     者：张立浩 钱波 茅健 樊红日 张朝瑞 李旭鹏 

作者机构：上海工程技术大学机械与汽车工程学院 北京德荟智能科技有限公司 

出 版 物：《机械工程学报》 (Journal of Mechanical Engineering)

年 卷 期：2024年第15期

页      面：334-345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：国家自然科学基金(51705307)资助项目 

主　　题：涡轮叶片 气膜冷却 实验研究 参数优化 增材制造 

摘      要：针对目前气膜冷却存在的冷却效果不理想，冷却效率较低等问题，提出基于双曲线的“猫耳形气膜孔，对“猫耳形气膜孔的结构参数及平板模型分布参数进行优化，并通过金属增材制造技术打印气膜孔样品进行实验。通过实验分析得到了气膜孔优化后的最佳结构参数和平板模型的最佳分布参数，并对冷却气流的射出速度进行了合理优化，单个气膜孔的最优冷却效率为55.56%，多列气膜孔的最高冷却效率达到73.10%，较相关文献中气膜孔平均冷却效率提升了6.10%，最优列间距R为15 mm。实验研究为涡轮叶片气膜孔的设计优化及气膜孔在涡轮叶片上的分布参数提供了重要的参考价值和设计经验。