涡轮叶片前缘泄流孔抽吸对回流式冲击流动和换热特性影响

面对涡轮入口温度不断提升造成的日益增长的冷却需要,本文针对涡轮叶片前缘,提出了一种抑制积聚横流对射流冷却消极影响的回流式冲击冷却结构。采用CFD数值计算方法,通过对多种泄流孔排布形式的数值计算结果进行对比与分析,探究基于此回流式冷却结构下泄流孔的抽吸作用对冷却结构流动和换热特性的影响。研究发现:泄流孔的加入对射流冲击流场产生重构,一定程度抑制了壁面射流的发展,对冲击靶面的换热表现起到削弱作用;相较于三排泄流孔的布置形式,双排泄流孔对靶面换热水平影响更小;相比于泄流孔与冲击孔在流向位置错列排布,二者位置保持一致时,泄流孔的抽吸作用对换热效果削弱最为严重。