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吹风比对后台阶三维缝隙气膜冷却效率的影响

原和朋  朱惠人  孔满昭  刘存良  
【摘要】:针对涡轮叶片尾缘冷却结构特点,建立了后台阶三维缝隙结构气膜冷却特性实验台,利用宽带热色液晶测量了整个底板的气膜冷却效率的分布,研究了吹风比变化对冷却效率的影响,其中吹风比变化范围是0.5到2.0。试验结果表明:(1)吹风比对冷却效率有较大影响,总体上冷却效率随吹风比增大而降低;(2)吹风比较低时,二次流向两侧肋后区域的流动扩散性较好,有利于提高整个被保护面的冷却效率,吹风比较高时,二次流向两侧肋后区域的流动扩散性较差,造成肋后区域冷却效率较低。(3)吹风比对肋后的三维掺混区的影响比较大,主要是通过二次流之间的横向掺混和二次流与主流之间的纵向掺混的先后秩序与强弱进行。小吹风比情况下,先横向充分掺混再纵向、横向一起掺混;而在大吹风比的情况下,先纵向掺混比较强烈,而后横向与纵向掺混一起进行。液晶的测量结果与热电偶的测量结果的比较,可以看出,这两种测量方式得出的趋势都是一样的,但是在肋后附近,液晶的测量结果略小于热电偶的实验结果。液晶的结果有一些波动,但是总体的趋势比较连贯和细致。液晶的试验结果得到的云图比较直观,信息量大,但是数值要在以后的工作中进一步精确。

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