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静叶端壁耦合传热的分析方法

Analytical Method for Conjugate Heat Transfer of a Vane Endwall
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摘要 燃气轮机燃烧方式改变所带来的透平入口温度剖面的变化以及透平单级负荷的增加,使得透平一级静叶端壁成为关键的冷却部位。端壁区域的复杂流场加上冷却结构使得金属温度的预测变得相当困难。本文针对带有气膜和冲击冷却结构的静叶端壁,构建了半经验的端壁冷却分析方法,通过与耦合传热实验得到的端壁综合冷却效率进行对比,系统分析了半经验分析方法和全三维耦合分析方法在端壁耦合传热预测方面的特点。 The change of combustion type in gas turbines results in a change in the turbine inlet temperature profile.Together with the increase of single stage load,they make the endwall of the turbine first stage vane become a critical region of cooling.The prediction of the endwall metal temperature is quite difficult due to the complex flow field near the endwall and the complicated cooling structures.This article investigates the analytical method for conjugate heat transfer of a vane endwall with film and impingement cooling.A semi-empirical method is developed.The performance of the semi-empirical method and the 3D computational conjugate heat transfer method is studied and analyzed based on the experimental results.
作者 李雪英 任静 蒋洪德 LI Xue-Ying;REN Jing;JIANG Hong-De(Department of Energy and Power Engineering,Tsinghua University,Beijing 100084,China)
出处 《工程热物理学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第1期55-59,共5页 Journal of Engineering Thermophysics
基金 国家自然科学基金资助项目(No.51706116).
关键词 燃气轮机 端壁 气膜冷却 耦合传热 综合冷却效率 gas turbine endwall film cooling conjugate heat transfer overall effectiveness
作者简介 李雪英(1985-),女,浙江余姚人,助理研究员,主要从事燃气轮机涡轮冷却和流热固耦合等方面的研究
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