张立栋, 杜利梅, 王梅丽, 郭婷婷, 董文华, 李少华, 邹晓辉

(1.东北电力大学能源与动力工程学院,吉林 132012;2.北京国电龙源环保工程有限公司,北京 100052;3.华电电力科学研究院,杭州 310030)

20世纪90年代以来,国际上对静叶气膜冷却的试验研究大多数都是利用放大的叶片模型在低速叶栅风洞中进行的.Mehendal等[1]使用加热薄膜和热电偶测量了平板尾部的半圆形前缘上的努塞尔数Nu和气膜冷却效率;Drost等[2]采用瞬态液晶技术测量透平静叶气膜冷却效率和传热;Mick等[3]对前缘为半圆形,后部为平板模型的滞止区域的模型进行了研究,模型中在前缘埋有热电偶,研究结果表明:随着吹风比的增加,两排孔下游的冷却效率都有所降低;朱惠人等[4-6]采用半圆柱模型对叶片前缘多排圆柱形孔的气膜冷却换热和气膜冷却效率进行了试验研究.

笔者在自行设计的风洞试验段内,对叶片的气膜冷却特性做了研究.主要是对于不同吹风比和不同主流雷诺数下叶片前缘气膜冷却效率的研究以及叶片压力面和吸力面冷却效果的比较.国内外这方面的研究主要是在叶片前缘模拟件上进行的,本试验研究对象是NASA的真实叶片,并且试验段改造成弧形,以模拟真实的叶栅通道.这对涡轮叶片气膜冷却的实际工程设计研究有重要的意义.

1 试验装置及测试方法

本次试验测量是在东北电力大学风洞实验室内完成的.静叶栅风洞试验装置见图1.为了与叶栅通道的形状相匹配,大……