不同孔型气膜冷却效率的数值研究

摘要

基于控制容积法对三维定常不可压缩N-S方程进行离散，采用非结构化网格及两层ε.k湍流模型，在吹风比M为0.5，1.0的情况下，数值研究了圆柱孔、前向扩张孔及新型月牙孔的气膜冷却特性，考察孔型及吹风比对气膜冷却效果的影响。结果表明：圆柱孔的冷却效率随着吹风比的增加而显著地降低。前向扩张孔的冷却效率优于圆柱孔，射流在侧向孔间区域产生了较高的气膜冷却效率。月牙孔在不同吹风比下的冷却效率均高于其它两种孔型，并在孔下游较远区域，两个孔之间沿叶高方向的气膜覆盖性较好。月牙孔和前向扩张孔不同程度地抑制了反向涡旋对的产生，提高了射流对壁面的贴附性，增强了壁面的冷却效果。