突肩叶尖吸力侧开槽对叶尖间隙流动换热特性的影响

发布时间：2017-11-21 20:19

  本文关键词：突肩叶尖吸力侧开槽对叶尖间隙流动换热特性的影响

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【摘要】：为了研究突肩叶尖吸力侧开槽对叶尖间隙泄漏流动换热特性的影响,采用标准k-omega两方程模型对不同突肩叶尖形式下的间隙泄漏流动进行了研究,研究的叶顶形状包括全突肩和3种部分突肩叶尖。详细分析了不同叶尖结构在3种间隙高度下的间隙泄漏流场,机匣压比,泄漏流量,总压损失和叶尖表面换热系数。结果表明:吸力侧前缘开槽可以改变前缘附近的间隙泄漏流路径,使得泄漏涡的形成位置后移,从而减小泄漏损失,但是效果微弱;吸力侧尾缘开槽可以改变开槽附近泄漏流体的流动路径,抑制其与主流的掺混,有效减小间隙泄漏损失,研究范围内最多减小8%。吸力侧前缘和尾缘开槽叶尖均会增加间隙泄漏流量,开槽长度越大泄漏流量越大,研究范围内最多增加32%。吸力侧前缘开槽会减小具有高换热系数的突肩表面积,增加凹槽表面换热系数;尾缘开槽会减小突肩表面积,增加凹槽底面的低换热系数区域的面积。
【作者单位】： 南京航空航天大学能源与动力学院;南京航空航天大学航天学院;中国航空工业集团公司沈阳发动机设计研究所;
【基金】：国家自然科学基金(51406085) 江苏省研究生培养创新工程(KYLX_0306) 中央高校基本科研业务费专项资金资助
【分类号】：V231.1
【正文快照】： 1引言涡轮动叶与机匣之间通常留有1%~2%叶高的叶尖间隙,流过间隙的泄漏流体不仅不参与主流做功,还会增大涡轮损失,研究表明间隙高度每增加1%,级效率减小1~3%[1]。除气动损失外,高温高速的泄漏流还会使叶尖热负荷过大而遭到破环,因此减小间隙泄漏流造成的损失并对叶尖高温区域

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本文编号：1212158