【摘 要】
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利用气膜冷却技术可以大幅提高涡轮叶片的承温能力。针对气膜冷却技术,对比国内外已有气膜孔形,详细介绍了热主流与二次流交互作用机理,分析了冷气展向分布如何影响气膜质量,总结了气膜冷却技术对航空发动机性能的影响。从交互流场、气膜孔形、孔附属结构(突片、斜坡)和气膜孔排布方式4个方面展开详细探讨。得到提升气膜冷却效率的4个主要思路:(1)降低肾形涡强度;(2)产生反肾涡;(3)使用槽腔结构;(4)改变出口压力分布。通过对孔形及附属结构的论述分析,为未来气膜孔的优化设计提供指导思路。
【机 构】
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中国科学院宁波材料技术与工程研究所浙江省航空发动机极端制造技术重点实验室
【基金项目】
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国家自然科学基金(U1609208),中国科学院重点部署项目(ZDRW-CN-2019-01),浙江省择优项目(2020C01036),浙江省自然科学基金(LY18E050027),宁波市2025重大专项(2018B10059,2019B10074)。
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利用气膜冷却技术可以大幅提高涡轮叶片的承温能力。针对气膜冷却技术,对比国内外已有气膜孔形,详细介绍了热主流与二次流交互作用机理,分析了冷气展向分布如何影响气膜质量,总结了气膜冷却技术对航空发动机性能的影响。从交互流场、气膜孔形、孔附属结构(突片、斜坡)和气膜孔排布方式4个方面展开详细探讨。得到提升气膜冷却效率的4个主要思路:(1)降低肾形涡强度;(2)产生反肾涡;(3)使用槽腔结构;(4)改变出口压力分布。通过对孔形及附属结构的论述分析,为未来气膜孔的优化设计提供指导思路。
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