旋转对缩扩蜿蜒通道流动及换热特性影响

作     者：张鸿磊 李广超 ZHANG Honglei;LI Guangchao

作者机构：沈阳航空航天大学航空发动机学院沈阳110136 

出 版 物：《沈阳航空航天大学学报》 (Journal of Shenyang Aerospace University)

年 卷 期：2024年第41卷第3期

页      面：30-36页

学科分类：08[工学] 082503[工学-航空宇航制造工程] 0825[工学-航空宇航科学与技术] 

基　　金：国家自然科学基金(项目编号:52376028) 辽宁省自然科学基金(项目编号:2022-MS-296) 

主　　题：涡轮叶片 内冷通道 哥氏力 旋转 蜿蜒通道 

摘      要：为了探究旋转状态下涡轮叶片内冷通道的流动换热特性变化,研究了入口雷诺数为3×10^(4),旋转数分别为0、0.03、0.06、0.09和0.3时缩扩蜿蜒通道流阻及换热性能。结果表明:哥氏力与离心力共同将通道中心流体推向压力面,再由流程上壁面回流与中心流体形成涡旋,进而改变通道内流场结构。随着旋转数增加,通道阻力系数表现出先增大后减小的趋势。当旋转数从0上升至0.3时,通道阻力系数下降了53.79%。旋转通过强化流体扰动来破坏吸力面与压力面的边界层,增强通道整体换热能力,当旋转数从0上升至0.3时,第一、二流程局部换热能力增长速率明显高于其他流程,相较静止通道提升了68.49%,缩扩蜿蜒通道整体换热能力较静止状态提升了21.18%。