带收缩扩张形孔排的涡轮叶片气膜冷却特性研究

摘要

为了摸清新型收缩扩张形孔在涡轮叶片上的气膜冷却特性，采用一种可进行全表面测量的稳态液晶测量技术测量了收缩扩张形孔排在涡轮叶片模型上的气膜冷却效率分布，研究了基于叶片弦长的主流雷诺数和二次流-主流流量比对冷却效率的影响，并与叶片上圆柱形孔排的气膜冷却效率分布进行了对比，结果表明：受叶栅通道涡作用，两种孔排的射流轨迹在吸力面呈聚敛状；在压力面则呈发散状；但通道涡对收缩扩张形孔排射流的影响较弱。收缩扩张形孔排在吸力面和压力面上的气膜覆盖范围和冷却效率都远大于圆柱形孔排，而且收缩扩张形孔排的冷却效率随流量比的增大而增大；在压力面上，叶片型面结构使得收缩扩张形孔排以及圆柱形孔排的气膜覆盖效果好于吸力面。