端壁传热与气膜冷却的实验研究

摘要

以某F级燃气轮机第一级动叶的叶根型线为实验叶型,设计并搭建了端壁换热特征测量实验台和气膜冷却有效度测量实验台.根据红外热像仪的拍摄结果,测量端壁的温度分布,获得端壁的换热分布和气膜冷却特征.受马蹄涡影响,前缘附近是端壁换热最强烈的区域.由于角涡的存在,压力面与端壁的角区有大面积的高换热区域.吹风比是影响气膜冷却效果的重要因素,随着吹风比的增大,端壁整体冷却效果增强.在实验中,鞍点处气膜孔对前缘端壁的冷却效果十分有限,受马蹄涡影响,前缘附近端壁的气膜被卷吸脱离壁面,难以形成覆盖端壁的气膜.