涡轮叶片吸力面局部高温区的形成机理

摘要

对某型气冷涡轮转子叶片设计工况下的流动和换热进行了三维气热耦合数值模拟,发现叶片吸力面存在局部高温现象,通过深入分析叶片的对流传热过程,获得了该局部高温区的形成机理.研究表明:局部高温区处于近似绝热的状态,其上游为冷壁热流,而下游则为热壁冷流,体现出高速气流对流传热的特点;局部高温区并不完全对应于涡轮通道燃气马赫数为1的位置,并且与局部高温区相对应的涡轮通道燃气马赫数沿叶高方向逐渐减小;局部高温区可以通过合理设计叶片的冷却结构强化其冷却效果予以削弱.