旋流条件对燃气轮机叶片流动传热特性的影响

摘要

旋流在燃烧室主要起稳燃作用，并且对透平一级静叶栅的流动和传热有影响。本文首先采用数值研究针对RANS 模型对旋流计算的适用性进行比较分析，通过燃烧室计算得出其出口旋流强度范围。其次针对MARK II 叶片进行计算分析，比较无旋流与有旋流进口条件下的流动与传热情况。最后对某型带气膜冷却的静叶栅进行计算分析，研究了不同强度旋流条件对于气膜冷却系统喷射和覆盖情况的影响。结果表明：沿着燃烧室过渡段旋流强度逐渐减小，出口旋流范围0.1～0.6。旋流使叶栅表面传热局部有增加，流动损失增加。旋流强度对气膜冷却系统尤其是前缘的冷却影响较大。