原文传递
低压涡轮动叶冷却结构的改进研究
| 论文题名： | 低压涡轮动叶冷却结构的改进研究 |
| 关键词： | 低压涡轮;动叶;冷却结构;数值模拟;蛇形通道;旋转状态 |
| 摘要： | 燃气涡轮冷却技术的发展是制约整机性能提高一个关键因素,本文利用商业软件对低压涡轮动叶内冷结构性能进行数值模拟,目的是寻求原型叶片复合交叉肋内冷结构的替代结构,使其具有良好的整体冷却性能,蛇形通道结构是本文进行研究的方向。 本文通过pro/E建立模型,通过ICEM划分网格,使用CFX进行气热耦合数值计算,首先对7个简化模型在8个不同工况下进行数值模拟,模型包括交错肋,单、双折转平行肋,V型肋结构,对几种结构的换热和流阻特性进行研究,结果表明一种形式的平行肋蛇形通道结构有着更好综合效果,其平均努赛尔数大于、流阻系数小于交叉肋通道,然后详细分析二者的流动和传热特性。 在旋转状态下重新对上述两种模型进行计算,来验证旋转状态下的效果,转速分别为2000r/min,5000r/min和8000r/min。结果表明:蛇形通道结构在旋转时同样有较高的换热,较低的流阻,且随转速提高模型换热增强,分析了转速的增大对通道内漩涡发展的影响,以及旋转引起的科氏力对流道内流动的改变。 将带肋回转通道这种结构放入实际叶片中验证其性能,分别计算原型为复合交叉肋结构的低压涡轮动叶冷却性能,无肋、有肋6腔和4腔几种内冷结构进行流热耦合数值模拟,并对结果进行对比分析。结果表明动叶采用蛇形通道结构可以使叶片表面和叶冠部分的温度明显降低,并且沿叶片径向有较好的冷却性能,这种结构对主流的影响也较小。分析了几种结构的优缺点,为今后内冷结构的改进研究指明了方向。 |
| 作者： | 于飞龙 |
| 专业： | 动力工程 |
| 导师： | 郑群 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 哈尔滨工程大学 |
| 学位年度： | 2013 |
| 正文语种： | 中文 |
检索历史
应用推荐
