叶片表面喷气对叶栅性能影响的试验研究

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1、第18卷第4期燃气涡轮试验与研究Vol.18,No.42005年11月GasTurbineExperimentandResearchNov.,2005--一娜牛一度称里万拱一二一下.扮东七一扮井一二丫能影响的试验研究叶片表面喷气对叶栅1性认、护一升而牛挤，众几·愁协一一几一〕”件介-厂一姜碑一礼二一凌代军1中M气A轮研究院一奋N)IiTA621703)摘要:航空发动机的不断发展，使涡轮前的温度越来越高。尽管材料科研发展迅速，但仍赶不上温度提高的要求，涡轮叶片必须采用气冷，这就对涡轮气动性能带来了影响。本文介绍了用平面叶栅吹风试验方法研究气膜冷却叶栅在各种工况下对叶栅气动性

2、能的影响，获得了许多有价值的结论。关键词:平面叶栅;叶片表面喷气;试验研究中图分类号:V231.3文献标识码:A文章编号:1672-2620(2005)04-0007-03TheEffectoftheBladeSurfaceEjectiononTurbineCascadeAerodynamicPerformanceJIANGZheng-li，LINGDai一un(ChinaGasTurbineEstablishment,SichuanJiangyou621703，China)Abstract:Withthedevelopmentofaero-engine,theturbi

3、neinlettemperatureisgettinghigher.Highin-lettemperaturegenerallyresultsinthicktrailingedgewiththepresentandexpectedmateriallimitations.Turbinebladesarecooledwithsecondarycoolingair,whichhasinfluenceonturbineaerodynamicper-formance.Thispaperhasinvestigatedtheinfluenceofbladesurfaceejection

4、onaerodynamicperformanceofturbinecascadeatthedifferentblowingratio.Keywords:planecascade;bladesurfaceejection;experimentalstudy1引言轮气动特性方面研究气膜冷却对气动特性的影响，以寻找一种既满足冷却效果要求，又不至于使气动近几十年来，随着航空飞行器的迅速发展，要求性能损失过大的具体方法和结构。不断提高燃气涡轮发动机的推重比，同时要求不断采用平面叶栅吹风试验研究冷却结构与气动性降低其燃油消耗率。满足上述要求的重要途径之一能的相互影响是简单易行的方法。

5、它可较详细地研就是不断提高涡轮前的燃气温度，然而涡轮前燃气究目前国内外广泛采用的冷却结构的主要几何和气温度的提高要求涡轮叶片必须采用气膜冷却。所谓动参数对涡轮叶栅气动性能的影响。如叶片表面多气膜冷却，就是通过在涡轮叶片表面开设的小孔或排离散孔的影响，包括前、后腔分别喷气，各排喷气窄缝，以一定角度从叶片内向燃气流中射入一股冷及各种组合喷气的影响等。却气流，在叶片表面形成保护气膜，就可获得较理想的冷却效果。但是，由于冷却气流的射入，使本己十2试验件分复杂的涡轮内的流动更为复杂，如附面层的性质和形状发生改变，冷却气流与燃气主流的掺混等都试验件以某高压涡轮导叶叶根截面叶栅放大会引

6、起额外的损失，使涡轮的气动性能有所降低。因1.35倍构成，其试验件代号为JGY0403C。在叶栅的此，除了从传热角度研究气膜冷却以外，还必须从涡中间4个叶片表面上开有11排喷气孔，叶片表面开收稿日期:2005-09-02;修回日期:2005-10-10作者简介:姜正礼(1950-)，男，四川巴中市人，研究员，主要从事叶栅试验与研究燃气涡轮试验与研究第18卷孔示意图见图1。第二个试验件以某高压涡轮导向储气罐中，然后将冷气引入空心叶片喷出。调节阀由叶片的一个截面放大1.8倍构成，其试验件代号为远距离控制使之达到所要求的喷气流量比。为保证JGY0403D。在叶栅的中间4个叶片表

7、面上开11排喷气的均匀采用叶片两端引入高压空气的方式，各喷气小孔，同时在叶片后缘压力面开缝。叶片表面开套叶栅具有4个喷气叶片。孔示意图见图201一弯管段2一闸阀3一直管段4一快速阀5一直管段6一调压阀.,一伸缩节8-稳压段9一小车10一喷管段11一试验段12一收集器450A-AIk13一引射器14一抽气系统15一坐标架叶型表面开孔叶片图3超跨声速平面叶栅风洞简图图1JGY0403C叶栅叶片表面开孔图Fig.3PlanecascadewindtunnelsketchFig.1JGY0403Ccascadebladeconfigu