汤 旭，李国杰

（中国航发沈阳发动机研究所，沈阳110015）

冲击距离对涡轮外环表面温度影响的初步研究

汤 旭，李国杰

（中国航发沈阳发动机研究所，沈阳110015）

为分析涡轮外环具体结构对温度的影响，在确定的流动与边界条件下，以某型发动机高压涡轮外环为研究对象并进行一定简化，应用3维数值模拟手段计算和分析了不同冲击距离对外环温度最大值及分布的影响，在综合考虑外环温度水平和分布均匀程度的约束下给出了冲击距离的最优值为冲击孔距离的6.5倍。具有较为实用的工程指导意义。

高压涡轮机匣；热负荷；涡轮外环；冲击冷却距离；数值模拟

0 引言

涡轮性能损失的1/3是由叶尖间隙的泄漏引起的[1]；叶尖间隙与叶片高度之比每增加1%,涡轮效率降低约1.5%，耗油率增加约3%[2]。高压涡轮机匣的热变形是影响叶尖间隙的主要因素[3]。因此研究高压涡轮机匣的热变形特征对于保持发动机的性能、提高可靠性和经济性具有重要的实际意义。国内众多科研院所和高校对高压涡轮机匣热变形的理论计算、分析和试验验证做了大量研究[4-15]，取得了丰硕成果；但国内的理论计算和分析也有基于高压涡轮机匣结构特点分析的关键结构要素的提取和解析偏弱，与具体结构或工程实际需要的结合性不强等诸多不足。

本文基于具体工程需要、以某型发动机高压涡轮外环为研究对象，借助3维数值模拟方法计算和分析了稳态条件下不同冲击冷却距离对外环温度的影响，确定了冲击冷却距离的最优值。……