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随着燃气轮机涡轮进口温度的不断提高,涡轮叶片冷却技术的研究越来越受到人们的重视。温度的提高会导致涡轮部件的热载荷和机械载荷不断增加,使得采用高效的冷却技术成为非常迫切的要求,为确保机器的使用寿命,出现了很多冷却方式,其中气膜冷却是燃机涡轮冷却技术中的一种常见冷却方式。本课题组基于弯曲通道内产生二次流动的机理提出了一种弯曲冷却孔,提高冷却孔下游的冷却效率。最近,粒子图像测速仪(PIV)和稳态液晶技术在对流场的没有任何影响的情况下,能够准确的测量流场的速度和温度分布,从而被广泛的应用于横向射流问题。为了深入的研究冷却孔附近的流动结构。运用二维粒子图像测速(PIV),对不同雷诺数ReD=480,1000和吹风比BR=0.5,1.0,对平板直冷却孔和弯曲冷却孔的下游速度场进行了测量,得到了中心截面及4个流向横截面上的速度及涡量分布,并与CFD模拟结果进行了对比。结果显示,弯孔射流具有较低的射流轨迹,可以增强气膜的贴附效果；另一方面,弯孔射流具有较高的横向扩展能力,能够改善气膜的侧向覆盖效果。然后,运用稳态液晶测温技术,在渐缩通道(加速因子K=2.5×10-6)中,平板孤立圆形直孔和圆形弯曲孔下游的换热特性进行了实验研究,得到了吹风比为0.5、1下,冷却孔下游附近的冷却效率分布。研究结果表明,在正压力梯度下,弯孔下游高冷却效率和高换热系数区域分布在孔的两侧。直孔后也有类似的分布,但仅限于小吹风比下,这同无压力梯度的分布特点基本相同；从数值上看,正压力梯度会导致冷却孔下游的冷却效率和换热系数同时降低。