| 跨声速涡轮叶顶间隙流动传热特性的数值研究 |
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| 引用本文： | 杜昆,李军.跨声速涡轮叶顶间隙流动传热特性的数值研究[J].西安交通大学学报,2016(4):147-152. |
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| 作者姓名： | 杜昆 李军 |
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| 作者单位： | 西安交通大学能源与动力工程学院;先进航空发动机协同创新中心 |
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| 摘 要： | 针对叶顶间隙的高速泄漏流及复杂的流动问题,采用求解三维Reynolds-Averaged NavierStokes(RANS)和S-A湍流模型的方法研究了跨声速流动条件下涡轮叶片顶部的流动传热特性,同时计算分析了叶顶间隙高度和进口湍流强度对顶部流动换热特性的影响。研究结果表明:叶顶间隙为0.188%动叶高度(小间隙)时,间隙泄漏流为亚声速(0.3Ma0.8)并具有最大的叶顶换热系数;当叶顶间隙高度增大至0.75%动叶高度时,间隙泄漏流出现超声速流动(1.0Ma1.3),叶顶平均换热系数最小;随着间隙高度增大,超声速流动区域从尾缘向前缘扩展,顶部换热系数先减小后增大。叶顶间隙高度的增大使得马蹄涡向吸力面侧移动,从而改变叶顶前缘附近换热系数分布;泄漏流在间隙区域急剧加速使得湍流水平显著降低,而进口湍流强度变化对于叶顶换热影响很小,但进口湍流强度增大时叶顶前缘吸力面侧二次流减弱。
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| 关 键 词： | 跨声速叶片 叶顶间隙 传热特性 进口湍流度 数值模拟 |
Numerical Investigations on Flow and Heat Transfer Characteristics of Transonic Turbine Blade Tips |
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