旋转叶片气膜冷却孔间冷却死区的数值研究

摘要

应用RealizabIeκ-ε紊流模型并结合SIMPLEC算法，近壁区流动的处理采用加强壁面函数法，对旋转涡轮叶片前缘多孔气膜冷却进行数值模拟，研究了不同转速、不同吹风比等工况下叶片静压力及叶栅前缘气膜冷却死区的分布规律。结果表明，旋转叶片表面压力面静压力随着转速的提高而降低，而叶片吸力面静压力则随着转速的提高而增加；从叶片前缘布置的冷气孔出流的冷气流在离心力的作用下脱离叶片壁面，对叶片失去保护效果；在相同的吹风比条件下，高转速时叶片的气膜冷却效果好，可有效的消除气膜孔间冷却死区。在相同旋转速度条件下，高吹风比可对叶片形成较好的气膜冷却效果。