Исследование зависимости эффективности пленочного охлаждения от глубины кратера на стенке при наличии в нем отверстия
Ц. Л. Фу1, Л. Ч. Бай2,3, Ч. Чзан2,3, П. Ф. Цзюй2,3
1Институт инженерной теплофизики Академии наук Китая, Пекин, 100190, Китай
fujl@iet.cn
2Тяньцзиньская лаборатория разработки передовых мехатронных систем и интеллектуального управления, Тяньцзинь, 300384 Китай
ainuo574891591@163.com
3Тяньцзиньский технологический университет, Тяньцзинь, 300384, Китай
czhangxj@163.com
Ключевые слова: пленочное охлаждение, профилированные кратеры, глубина кратера, параметр вдува, пара "антивихрей" почковидной формы, эффективность охлаждения адиабатической стенки, film cooling, contoured crater, crater depth, blowing ratio, anti-kidney-shaped vortex pair, adiabatic cooling effectiveness
Страницы: 107-117
Аннотация
Представлены результаты исследования влияния глубины кратера на характеристики течения и тепловую эффективность пленочного охлаждения при вдуве вторичного потока через цилиндрические отверстия в профилированных кратерах, предназначенных для распыления защитной пленки на поверхности лопатки турбины. Глубина кратера составляла от 0,25 до 1,25 диаметра цилиндрического отверстия, параметр вдува - от 0,5 до 2,0. Численное моделирование выполнено с использованием метода вычислительной газодинамики. На основе результатов численного моделирования показано, что характер течения вниз по потоку от выходного сечения отверстия существенно зависит от взаимодействия вдуваемой струи с кратером. Эффективность пленочного охлаждения зависит от глубины кратера и параметра вдува, но независимо от этих параметров тепловая эффективность пленочного охлаждения при вдуве через отверстия, расположенные в кратере, больше, чем при вдуве через цилиндрические отверстия в отсутствие кратера. Установлено, что целесообразно использовать кратеры, глубина которых равна диаметру отверстия.
DOI: 10.15372/PMTF20190612 |
