热科学与技术

作者：宋媛媛,安娜,韩少华,邢江江,周乐平

单位：华北电力大学,华北电力大学,华北电力大学,华北电力大学,华北电力大学

关键词：涡轮叶片,气膜冷却,上游斜坡,锯齿沟槽,斜坡倾角,

为改善气膜覆盖情况，设计了一种具有上游斜坡和锯齿状沟槽的气膜孔结构,并考虑加入液滴以提高气膜冷却性能。运用数值模拟方法研究了加入液滴后斜坡倾角对涡轮叶片上该结构冷却性能的影响，与干空气的情况进行了对比，并对产生这种变化的机理进行了初步分析。结果表明，该结构可以显著提高复合冷却工质的气膜覆盖程度。合适的斜坡倾角下，可以更加充分的利用液滴的汽化潜热。在研究范围内，效率随倾角的增大先减小后增加再减小。斜坡倾角40°是最佳角度，相对于锯齿槽孔效率相对提升幅度为4%。随着斜坡倾角的增加，孔出流涡的长度先变长后变短，且上游斜坡形成的涡强度逐渐增强，两股气流相遇产生的通道涡强度也明显增强。

来源：2025年第6期

《热科学与技术》期刊编辑部

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