顺–逆向组合气膜孔在涡轮导叶端壁上的应用研究

本文利用经过试验数据验证的RANS方法,针对高压涡轮导向器端壁双排气膜冷却结构,研究了顺向以及不同顺/逆向组合气膜孔下的端壁流动和气膜冷却特性,探索了逆向孔在涡轮端壁上应用的可行性。结果表明：端壁周向整排逆向孔出流与主流的强烈掺混增强了马蹄涡和通道涡强度并降低了冷气动量,使冷气无法到达下游区域;逆向孔布置在中部近吸力侧的顺/逆向组合方案对端壁涡系影响较小,可使端壁上游冷效明显增加且下游冷效降低较少;逆向孔角度减小,冷效增加,但提升幅度有限;本文提出的顺/逆向组合孔在MFR=1～3的范围内,明显改善了顺向孔对端壁上游冷却有限的问题,使端壁65%轴向弦长之前区域气膜冷效明显提升,且对尾缘冷效的影响较小。