涡轮叶片冷却通道换热特性研究

摘要

以某型新设计船用燃气轮机高压涡轮动叶拟备用的冷却流路方案为研究对象,采用全三维流热耦合方法研究了不同冷却通道形式对涡轮叶片换热的影响。比较了3种方案,方案Ⅰ的优点在于消除了叶片顶部凸台的高温区域,截面平均温度及冷却效果均可接受;方案Ⅱ充分利用冷气与金属温差叶片冷却效果与截面平均温度分布较好。方案Ⅲ强化了叶身中段换热。结果表明,通道形式对叶片表面的温度分布作用明显,同时也影响着叶片的冷却效果,以及截面平均温度沿叶高的分布。本研究成果为该涡轮叶片冷却流路的选用提供了理论依据。