垂直横向冷气流动下圆柱气膜孔冷却和流动特性分析

摘要

透平动叶通常采用垂直横向内冷通道与气膜冷却结合的冷却结构,因此,需要考虑垂直横向冷气流动对气膜冷却流动和冷却特性的影响.以垂直横流进气条件下的简化平板气膜冷却为研究对象,采用流体计算动力学方法,对不同吹风比下常用圆柱形气膜孔的冷却和流动特性进行分析.相比于冷气腔进气条件,垂直横流进气条件下的面积平均效率在低吹风比下较小,而在中高吹风比下较大.随着吹风比的增大,孔下游冷却效率分布由单峰型转换为双峰型,孔出口近下游区域的冷却效率降低,而远下游区域的冷却效率提高,冷气射流流动和肾形涡对的非对称性随之减弱.