冷氣摻混對多級燃氣輪機渦輪的氣動影響數(shù)值研究.pdf

1、如今,燃氣輪機在航空、艦船、電力等諸多領域中得到了廣泛的應用。燃氣輪機技術的應用和發(fā)展,已經(jīng)成為了評判一個國家的軍事工業(yè)和民用工業(yè)水平的關鍵衡量標準。近年來,得益于先進的渦輪冷卻技術的不斷發(fā)展,燃氣輪機的整體性能大大提高。越來越多的研究人員,相繼投入到渦輪冷卻技術相關領域中,取得了豐碩的成果。但燃氣輪機的渦輪葉片處于高溫、高壓、高負荷的惡劣工作環(huán)境中,工質(zhì)的流動過程處在三維、有粘、可壓、非定常與多場耦合的條件下。如此的研究特點,無論是對

2、實驗研究還是數(shù)值研究,都提出了不小的難度。
　　文章采用了數(shù)值研究的方法,依托國家重點863課題,針對我國自主研制的某型燃氣輪機渦輪葉片模型,進行了第二級葉片冷卻結構設計、第二級軸間間隙冷氣摻混的氣動與換熱性能研究以及三級渦輪冷氣摻混的整體氣動影響分析。為我國自主研制的某型燃氣輪機第二級渦輪葉片的冷卻結構,提供了設計思想和效果驗證。特別對第二級單級渦輪以及整體三級渦輪的氣動性能,旋渦結構、傳熱現(xiàn)象、能量損失和做功能力等問題進行了重

3、點分析。第二級單級渦輪的研究,在不同流量的葉柵端壁軸間間隙冷卻流體摻混條件下,側重流場流動和傳熱的細節(jié)分析。整體三級渦輪的氣動性能研究,在有無冷卻流體摻混的兩種條件下,以渦輪的做功能力、整體性能變化為研究重點。
　　本文的研究,為第二級渦輪葉片提供了有效的冷卻結構設計思想。通過研究發(fā)現(xiàn),葉柵前緣軸間間隙冷氣噴射使二次流現(xiàn)象變得更加明顯,能量損失增大,對下游葉柵的做功能力有消極影響,但對端壁冷卻可以起到良好的效果。多級渦輪在相同的進