西安交通大学学报
西安交通大學學報
서안교통대학학보
JOURNAL OF XI'AN JIAOTONG UNIVERSITY
2012年
5期
7-12,90
,共7页
徐亮%税琳棋%高建民%史晓军%王维%李小明
徐亮%稅琳棋%高建民%史曉軍%王維%李小明
서량%세림기%고건민%사효군%왕유%리소명
透平叶片%蒸汽冷却%气热耦合%数值分析
透平葉片%蒸汽冷卻%氣熱耦閤%數值分析
투평협편%증기냉각%기열우합%수치분석
采用SST转捩模型求解了三维定常雷诺时均Navier-Stokes方程,对具有多个光滑内冷通道的试验叶片进行了气热耦合的数值计算,同时研究了蒸汽、空气冷却工质的流量大小和流向分配对叶片表面温度分布和冷却效率的影响.结果表明:SST转捩湍流模型能够较好地预测叶栅内的传热特性；增加冷却工质的流量,叶片温度明显降低且表面温度分布更加均匀,当冷却工质流量比从0.018 74提高到0.093 71时最大温差下降了约30 K,叶片表面的平均冷却效率最大可提升17％,叶片达到最大冷却效果的冷却流量比的最佳值为0.074 97;改变叶片的第2、第4通道的冷却工质流向,可以改善叶片中弦区域沿展向的温度梯度,第5通道采用双向进气的配置方案可以很好地降低叶片尾缘区域的温度梯度,从而改善叶片整体温度的分布.
採用SST轉捩模型求解瞭三維定常雷諾時均Navier-Stokes方程,對具有多箇光滑內冷通道的試驗葉片進行瞭氣熱耦閤的數值計算,同時研究瞭蒸汽、空氣冷卻工質的流量大小和流嚮分配對葉片錶麵溫度分佈和冷卻效率的影響.結果錶明:SST轉捩湍流模型能夠較好地預測葉柵內的傳熱特性；增加冷卻工質的流量,葉片溫度明顯降低且錶麵溫度分佈更加均勻,噹冷卻工質流量比從0.018 74提高到0.093 71時最大溫差下降瞭約30 K,葉片錶麵的平均冷卻效率最大可提升17％,葉片達到最大冷卻效果的冷卻流量比的最佳值為0.074 97;改變葉片的第2、第4通道的冷卻工質流嚮,可以改善葉片中絃區域沿展嚮的溫度梯度,第5通道採用雙嚮進氣的配置方案可以很好地降低葉片尾緣區域的溫度梯度,從而改善葉片整體溫度的分佈.
채용SST전렬모형구해료삼유정상뢰낙시균Navier-Stokes방정,대구유다개광활내랭통도적시험협편진행료기열우합적수치계산,동시연구료증기、공기냉각공질적류량대소화류향분배대협편표면온도분포화냉각효솔적영향.결과표명:SST전렬단류모형능구교호지예측협책내적전열특성；증가냉각공질적류량,협편온도명현강저차표면온도분포경가균균,당냉각공질류량비종0.018 74제고도0.093 71시최대온차하강료약30 K,협편표면적평균냉각효솔최대가제승17％,협편체도최대냉각효과적냉각류량비적최가치위0.074 97;개변협편적제2、제4통도적냉각공질류향,가이개선협편중현구역연전향적온도제도,제5통도채용쌍향진기적배치방안가이흔호지강저협편미연구역적온도제도,종이개선협편정체온도적분포.
