| 轴向轮缘密封导流段几何结构对涡轮级气动冷却特性影响的数值研究 |
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| 引用本文： | 高庆,屈杰,马汀山,居文平,李军,惠涛.轴向轮缘密封导流段几何结构对涡轮级气动冷却特性影响的数值研究[J].西安交通大学学报,2019(9). |
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| 作者姓名： | 高庆 屈杰 马汀山 居文平 李军 惠涛 |
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| 作者单位： | 西安热工研究院有限公司;西热节能技术有限公司;西安交通大学叶轮机械研究所;中国建筑西北设计研究院有限公司 |
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| 摘 要： | 以轴向轮缘密封为研究对象,在传统直缝密封间隙结构的基础上,通过改变轴向外齿间隙区域的几何型线,设计了双曲线、椭圆及圆型密封导流段结构,数值求解了三维RANS方程组和SST湍流模型,并且系统深入研究了这4种不同导流段几何结构下轮缘密封射流对涡轮级的气动性能,以及对下游动叶端壁冷却性能的影响规律。研究结果表明:所设计圆型、椭圆型以及双曲型导流段结构均可提高涡轮级整体气动性能;圆型密封导流段结构具有最佳的气动性能以及端壁气膜冷却效果。相比于直缝型导流段结构,采用圆型导流段结构在相同的冷气流量下,涡轮级效率可提高约0.23%;在动叶前缘轮缘密封射流所覆盖的冷却区域,采用圆型导流段结构时冷却效率可提高约20%。
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| 关 键 词： | 轮缘密封 气动性能 冷却特性 数值模拟 |
Numerical Investigation on the Effects of Rim Seal Diversion Configurations on Aerodynamic and Film Cooling Performances of Turbine Stage |
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