进口温度分布对凹槽状叶顶传热特性影响的研究

摘要

采用ANSYS-CFX数值求解三维Reynolds-Averaged Navier-Stokes(RANS)和标准k-ω紊流模型研究了涡轮第一级静叶进口温度分布对动叶顶部换热和气膜冷却特性的影响.数值方法预测的平顶部叶顶的换热系数分布与实验数据吻合良好,验证了数值方法的可靠性.计算分析了不同静叶栅进口温度分布时凹槽状动叶顶部的换热和气膜冷却特性.研究结果显示相对于均匀进口温度分布,非均匀进口温度分布条件下动叶顶部的换热系数明显降低且气膜冷却效率显著提高.非均匀进口温度分布OTDF1和OTDF2条件下叶顶的换热和气膜冷却特性相似.进口温度分布对叶片涡轮叶片负荷影响很可以忽略.