【摘 要】
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采用求解三维Reynolds-Averaged Navier-Stokes(RANS)和SSTk-ω紊流模型的方法数值研究了带微肋片结构的静叶端壁的流动传热和冷却特性.数值预测研究的端壁气膜冷却效率与实
【机 构】
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西安交通大学能源与动力工程学院,西安,710049;西安交通大学能源与动力工程学院,西安710049;先进航空发动机协同创新中心,北京100191
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采用求解三维Reynolds-Averaged Navier-Stokes(RANS)和SSTk-ω紊流模型的方法数值研究了带微肋片结构的静叶端壁的流动传热和冷却特性.数值预测研究的端壁气膜冷却效率与实验测量数据吻合良好,验证了数值方法的可靠性.计算分析了在燃气涡轮的静叶端壁设计微肋片结构及静叶上游槽缝冷却射流流量对静叶端壁流动性能和冷却特性的影响.研究结果表明:在叶栅通道的压力面侧引入微肋片结构可显著抑制横向次流对冷却射流的干涉作用,同时微肋片结构对冷却射流的引导作用使冷却射流在沿肋片之间区域朝下游迁移.叶栅压力面侧端壁和叶栅通道端壁的冷却效率都有显著提高.此外,由于微肋片结构对横向次流有明显的抑止作用而减小了端壁附近横向次流导致的气动损失,因此带微肋片结构的端壁具有比常规端壁更小的气动损失.
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