| 肋条布局对涡轮动叶凹槽状叶顶传热和气动性能的影响研究 |
| |
| 引用本文： | 姜世杰,李志刚,李军.肋条布局对涡轮动叶凹槽状叶顶传热和气动性能的影响研究[J].推进技术,2020,41(5):1103-1111. |
| |
| 作者姓名： | 姜世杰 李志刚 李军 |
| |
| 作者单位： | 西安交通大学 能源与动力工程学院 陕西 西安 710049,西安交通大学 能源与动力工程学院 陕西 西安 710049,西安交通大学 能源与动力工程学院 陕西 西安 710049 |
| |
| 基金项目： | 国家自然科学基金面上项目(51776151) |
| |
| 摘 要： | 为提高凹槽状叶顶气热性能,探究肋条布局对凹槽状叶顶间隙腔室内旋涡的调控作用和降低传热系数与气动损失的作用机制,采用数值求解三维Reynolds-Averaged Navier-Stokes (RANS)方程和k-ω湍流模型的方法研究了肋条布局对涡轮动叶凹槽状叶顶传热和气动性能的影响。基于GE-E~3涡轮级动叶凹槽状叶顶结构,在叶顶凹槽腔室内沿中弧线等间距设计了全肋条布局、吸力侧半肋条布局、压力侧半肋条结构和凹槽尾缘半肋条结构共4种肋条布局。数值模拟动叶叶顶传热系数分布与实验数据对比,验证了所采用的数值方法和湍流模型的有效性。结果表明:凹槽尾缘半肋条布局的叶顶平均传热系数比凹槽状叶顶结构、全肋条布局、吸力侧半肋条和压力侧半肋条布局分别低了11.3%,3.1%,11.3%和2.8%;压力侧半肋条布局与凹槽尾缘半肋条布局的动叶出口截面总压损失系数相近,比凹槽状叶顶结构、全肋条布局和吸力侧半肋条布局分别减小了1.4%,2.7%和4.0%。肋条布局能够有效降低凹槽状叶顶间隙腔室内的旋涡强度,减少叶片的气动损失;同时上游凹槽腔室强度较弱的旋涡通过凹槽尾缘半肋条布局进入下游凹槽腔室,降低了尾缘区域的传热系数。凹槽尾缘半肋条布局的动叶叶顶具有最佳的气热性能。
|
| 关 键 词： | 涡轮动叶 凹槽状叶顶 肋条布局 传热特性 气动性能 数值模拟 |
| 收稿时间： | 2019/5/21 0:00:00 |
| 修稿时间： | 2020/4/3 0:00:00 |
Effects of Rib Layout on Heat Transfer and Aerodynamic Performance of Turbine Rotor Blade Squealer Tip |
| |
| JIANG Shi-jie,LI Zhi-gang,LI Jun.Effects of Rib Layout on Heat Transfer and Aerodynamic Performance of Turbine Rotor Blade Squealer Tip[J].Journal of Propulsion Technology,2020,41(5):1103-1111. |
| |
| Authors: | JIANG Shi-jie LI Zhi-gang LI Jun |
| |
| Abstract: | |
| |
| Keywords: | Turbine blade Squealer tip Rib layout Heat transfer characteristics Aerodynamic performance Numerical simulation |
| 本文献已被 CNKI 等数据库收录！ |
| 点击此处可从《推进技术》浏览原始摘要信息 |
| 点击此处可从《推进技术》下载免费的PDF全文 |
|
