任芳，潘炳华，郭文，朱惠人

(1.中国燃气涡轮研究院，四川成都610500；2.西北工业大学，陕西西安710072)

双向进气时扰流柱通道内流动与换热特性试验研究

任芳1，潘炳华1，郭文1，朱惠人2

(1.中国燃气涡轮研究院，四川成都610500；2.西北工业大学，陕西西安710072)

试验研究了两端进气时涡轮叶片尾缘扰流柱通道内的流动与换热特性。试验模型对涡轮叶片尾缘横肋、扰流柱通道进行了简化，并放大四倍，保留了叶片尾缘的基本特征。试验中通过调节扰流柱通道和横肋通道的流量分配，得到各测点的压力分布和努赛尔数据分布。研究结果表明，扰流柱通道两端进气结构，使整个通道的压力分布和换热分布比较均匀，克服了一端进气时流阻和压力损失较大引起的叶尖换热较差的缺点。

航空发动机；涡轮；双向进气；扰流柱；换热特性；流量分配

1 引言

航空发动机中，较高的涡轮入口温度对提高涡轮热效率是非常必要的。现代涡轮入口温度一般都高于高温合金的熔点，因此，需对叶片进行冷却。现代涡轮叶片的冷却方式有多种，如：气膜冷却、冲击冷却、层板冷却、扰流肋片及扰流柱冷却等。航空发动机涡轮叶片尾缘处叶片很薄，内部冷却通道很窄，可选择的冷却方式有限，扰流柱排是常用的一种强化换热方法，同时还能增加叶片强度。冷却气体进入扰流柱通道，垂直流过扰流柱排，扰流柱可加强冷气扰动，扩大换热面积而强化端壁换热。然后，冷气一部分从叶尖处出流孔排出，一部分从尾缘处出流孔排出。……