| 燃气轮机叶片前缘旋流冷却的热流固耦合数值研究 |
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| 引用本文： | 周源远,范小军,李亮,李健武,符阳春. 燃气轮机叶片前缘旋流冷却的热流固耦合数值研究[J]. 西安交通大学学报, 2020, 0(1): 135-142 |
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| 作者姓名： | 周源远 范小军 李亮 李健武 符阳春 |
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| 作者单位： | 1.西安交通大学叶轮机械研究所;2.陕西省叶轮机械及动力装备工程实验室 |
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| 基金项目： | 国家科技重大专项资助项目(2017-0009-0010)； |
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| 摘 要： | 为了探究旋流冷却的热流固特性,建立了旋流冷却热流固耦合模型和纯流体模型,在相同边界条件下对两种模型的旋流冷却性能进行了对比研究,同时分析了热流固耦合模型温度场与结构场的分布特性。研究结果表明:固体壁面导热对冷气的流动影响较小,但对流体区域的换热会产生一定影响,热流固耦合模型下靶面的换热强度分布更为均匀,沿冷气流动方向高低换热区域的换热强度差异逐渐减小,各喷嘴进口对应高换热区域的换热强度沿流动方向逐渐增大,热流固耦合模型下靶面的平均换热强度比纯流体模型减小了5.05%;固壁导热对靶面温度有着显著影响,热流固耦合模型靶面温度分布比纯流体模型更为均匀;热流固耦合模型固体区域的整体温度沿着冷气流动方向逐渐升高,整体应力则沿冷气流动方向先增大后减小,靠近叶根和叶顶的区域出现应力集中;整体应变的变化趋势与整体应力变化趋势类似,但在固体传热面上,中部区域出现低应变区域。
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| 关 键 词： | 热流固耦合 旋流冷却 固壁导热 |
Numerical Research on the Swirl Cooling Using Thermal-Fluid-Structure Coupled Method for Turbine Blade Leading Edge |
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