微尺度阵列射流冲击流动与换热特性研究

针对微尺度阵列射流冲击结构的流动与换热特性,选取冲击孔为D=0.4mm、0.5mm、0.6mm,冲击距H/D=1.0、1.5、2.0,叉排和顺排结构的长圆形扰流柱,雷诺数Re范围为1000~10 000,保证与真实燃气轮机工况相等的气动参数下,对微尺度列射流冲击结构的流动与换热情况进行分析比较,结果表明:在相同的雷诺数下,长圆形扰流柱的排列方式对冲击靶面平均换热影响很小,对局部换热分布影响很大,叉排方式的换热分布均匀、温度梯度小;随着孔径的增大,下游强换热面积覆盖区域增大,但是在相同的流量下,D=0.4mm的靶面平均换热系数是远高于D=0.6mm;靶面平均换热系数随着冲击距H/D的增大而减小。因此,在最小的冷气量下,尽可能减小涡轮叶片内冷结构的尺寸可大大增强内通道的换热效果。