含端壁涡轮导叶红外测温的误差影响机理研究

由于涡轮叶片所处的工作环境复杂，受到壁面及燃气辐射干扰，导致测温十分困难。为进一步分析涡轮叶片表面在端壁影响下的温度分布情况，采用数值模拟结合自定义编程的方式进行了含端壁涡轮导叶的温度误差验证计算。利用自定义编程对经典同心球模型进行了角系数，有效辐射等可靠性验证计算，验证方法可靠。基于该方法进行了端壁与涡轮导叶各网格单元的角系数，叶片表面间的辐射换热计算，输出涡轮导叶的表面辐射特性分布，运用玻耳兹曼定律反推导出该工况涡轮导叶所受到的辐射能流分布情况；计算分析了不同误差影响机理下，含端壁的涡轮导叶温度误差分布情况，探明了热辐射环境下对叶片表面辐射特性的影响。结果表明：当进口黑体辐射温度在1 400～1 800 K之间，进口辐射强度是对叶片换热影响最大的因素；利用有效辐射和所计算的误差分布可知，进口辐射温度影响区域主要是叶片前缘区域，最大计算误差不超过2.82%；通过有效辐射及误差分布可见，出口黑体辐射温度的变化对于涡轮导叶的影响较小，受温度影响区域也主要为叶片前缘区域，最大计算误差不超过2.35%；叶片表面发射率与温度成正相关，当叶片表面发射率增大时，叶片表面温度随之均匀升高，在真实工况...