韩 俊，王松涛，王仲奇

(哈尔滨工业大学 发动机气体动力研究中心，哈尔滨 150001)

0 引言

燃气轮机可以应用于航空器推进器、陆用发电和各种工业用途。燃气轮机的热效率和功率输出随着涡轮进口温度的提高而增加，提高涡轮进口温度是改善燃气轮机发动机的关键技术之一。就目前航空燃气涡轮叶片可用的高温合金材料而言，叶片的工作温度远高于材料的许用温度，为了保证涡轮叶片在高温燃气环境下安全可靠地工作，就必须对叶片采取冷却和热防护措施。气冷技术是提高燃气初温，保证涡轮效率的关键技术。

上个世纪60年代，国内外众多学者已经开始对涡轮气冷技术进行大量的研究工作，包括实验研究和数值模拟研究，成果主要集中于如何控制冷却气体喷射的流量、方向、角度，优化涡轮内部的冷却结构，冷却气体对涡轮气热耦合性能的影响。

1 涡轮气冷技术实验研究

NASA Lewis研究中心的Prust等人就率先开展了有关冷气喷射对涡轮气动性能研究的系列实验研究工作［1－2］，针对二维平面涡轮导向器叶栅，分别研究了尾缘结构、冷气孔结构等对涡轮叶栅流动损失的影响。尾缘冷气喷射能够明显地影响涡轮叶栅的效率。Prust等人还研究了位于叶片吸力面和压力面不同位置上的12列气膜孔单独排出冷却空气时的涡轮叶栅气动性能，实验结果表明不同位置气膜孔的冷气喷射对涡轮叶栅效率的影响是有差别的。Prust等测量得到的位于叶片不同位置的冷却孔单独冷气喷射时，涡轮叶栅效率的测量结果［3］。……