蒋文程，　赵志军，　李树元

(上海理工大学 能源与动力工程学院，上海 200093)



叶片前缘上游端壁气膜冷却试验研究

蒋文程，赵志军，李树元

(上海理工大学 能源与动力工程学院，上海 200093)

摘要：在低速高温风洞试验台上采用红外热成像技术研究燃气轮机叶片前缘上游端壁气膜冷却有效度，获得不同吹风比M、不同主流雷诺数下流道端壁气膜孔周围的温度分布.结果表明：随着吹风比不断增大，叶片前缘上游端壁气膜冷却效率不断提高，冷却范围也不断扩大；当M>1.2后，吸力面的前缘上游端壁气膜冷却范围明显大于压力面的前缘上游端壁气膜冷却范围；高雷诺数下主流的端壁气膜冷却效果优于低雷诺数下主流的端壁气膜冷却效果.

关键词：燃气轮机； 叶片前缘； 端壁气膜冷却； 红外热成像技术； 吹风比

为了提高燃气轮机的热效率和功率输出，燃气轮机的进口温度越来越高，目前三菱重工在其2012年技术评审手册[1]中指出的J级M501J重型燃气轮机透平的进口温度达到1 600 ℃左右，燃气-蒸汽联合循环(GTCC)效率能够达到61.5%.然而燃气轮机叶栅流道内端部流动情况十分复杂，端部马蹄涡和通道涡等二次流强化了局部区域的换热，端壁冷却问题越来越受到重视.要减小流道壁面的热应力就需要一种高效的端壁冷却方式.在众多冷却技术中，端壁气膜冷却具有明显的优势和较强的应用前景.相较于上一代的G级M501G燃气轮机，三菱重工在其2013年技术评审手册[2]中发布了在……