凹槽肩壁厚度对动叶顶部流动和换热特性影响的研究

摘要：

本文数值研究了燃气轮机动叶叶顶凹槽不同肩壁厚度对叶顶间隙泄漏流动和换热特性的影响规律。数值方法采用时间推进法求解定常可压缩雷诺平均N-S方程，湍流模型采用标准ω . k 两方程模型。通过对计算所得的不同叶顶间隙条件下平顶叶栅的换热系数分布与试验数据相比较，验证了数值方法的可靠性。数值分析了凹槽叶顶不同肩壁厚度时的动叶顶部间隙流动和换热特性，研究结果表明：随着肩壁厚度从1.00mm增大到2.50mm，压力面侧凹槽肩壁顶部分离涡的尺度基本不变，高速气流绕过该处分离涡对肩壁顶部内侧的直接冲击加剧，于是肩壁顶部内侧换热系数增大。同时凹槽前缘附近吸力面分离涡、压力面回流涡逐渐向前缘移动，导致槽底前缘附近高换热区在后部出现尖角，凹槽后部压力面回流涡发展控制了凹槽内流动并逐步远离吸力面侧,导致槽底压力面侧低换热区域相对减小。

关键词： 燃气轮机 凹槽 肩壁厚度 泄漏流动 顶部换热

作者: 王金山 李军 丰镇平

作者单位: 西安交通大学能源与动力工程学院叶轮机械研究所,西安,710049

会议类型: 国内会议

会议名称: 中国工程热物理学会2008年热机气动热力学与流体机械学术会议

会议地点: 天津

会议语种:中文

在线出版日期: 2008-10-01（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）