多排圆孔与矩形成形孔气膜冷却的数值对比研究

摘要：

本文运用三维Navier-Stokes方程数值程序研究了平板错排圆孔、矩形孔与矩形成形孔气膜冷却的特性，矩形成形孔可以通过离散孔的形式实现二维槽缝射流的效果。探讨了不同吹风比和孔排数对三种孔形冷却效果的影响，并与试验结果进行了对比；给出了冷却孔下游壁面展向平均气膜冷却有效度分布和空间无量纲温度的分布。基于RANS的三维CFD计算在低吹风比时与实验吻合地较好，尤其是空间无量纲温度的结果非常一致；在高吹风比时与实验有一定误差。多排孔由于上游射流对下游射流的推和阻的作用，减缓主流的卷夹和射流的吹离。矩形孔由于科安达效应(Coanda Effect)有更均匀的展向分布，矩形扩张孔可以实现近似于二维槽缝射流的效果，因而矩形孔及其成形孔比圆孔的有着更好的冷却效果。

关键词： 燃气轮机 气膜冷却 数值模拟 吹风比 圆孔 矩形扩张孔

作者: 李佳 任静 蒋洪德

作者单位: 清华大学热能工程系,北京,100084

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）