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对带气膜孔的肋化冷却通道耦合换热特性的实验与数值研究
提高涡轮前燃气透平进口温度已经成为现代航空涡轮发动机获得更高推重比和热效率的重要途径,当前这一进口温度已经远远超出涡轮叶片材料耐高温性能的极限。为了保证涡轮叶片的正常使用寿命,必须采用更加有效的冷却技术加以保护,免受高温气体侵蚀。
准确预测涡轮叶片表面温度场分布并提高冷却效率如今成为延长涡轮叶片工作寿命的关键问题,无数科研工作者对此做了大量研究,发展出多种多样的冷却方法,从早期简单的光滑内部壁面直接对流技术,经过内置肋片强化对流、冲击冷却、外部气膜冷却,到层板冷却甚至发散冷却技术等。随着透平性能的改善,单一冷却方式已经不能满足日益提高的透平进口温度,因此多种冷却技术相互组合的方式已成为当前涡轮叶片冷却领域的热门课题。
在前人研究中,对涡轮叶片冷却技术的研究工作大多数仍停留在分别单独探讨内部冷却与外部冷却特性的阶段；现如今真实涡轮叶片中段内部冷却通道中已经广泛采用内部冷却与外部冷却相组合的方式。此外,实际涡轮叶片由金属合金制成,整个叶片外部处于高温燃气中,同时冷却工质在内部通道中流动,这是一个高度耦合的过程。
采用绝热壁面条件对内部与 ...

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关键词：数值研究 科研工作 准确预测 使用寿命 热效率