資源描述：
《渦輪葉片新型熱防護(hù)結(jié)構(gòu)的數(shù)值研究.pdf》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫(kù)。
1、第35卷第4期中國(guó)民航大學(xué)學(xué)報(bào)Vol.35No.42017年8月JOURNALOFCIVILAVIATIONUNIVERSITYOFCHINAAugust2017渦輪葉片新型熱防護(hù)結(jié)構(gòu)的數(shù)值研究周峰（中國(guó)民航大學(xué)工程技術(shù)訓(xùn)練中心，天津300300）摘要：據(jù)一線維修人員反饋，渦輪葉片燒蝕日趨嚴(yán)峻，給機(jī)務(wù)維修和航空公司運(yùn)營(yíng)帶來(lái)很大壓力。葉片燒蝕的根本原因在于傳統(tǒng)冷卻結(jié)構(gòu)不能滿足燃?xì)鉁囟壬叩男枰?，針?duì)該問(wèn)題研究一種新型的縫型冷卻結(jié)構(gòu)，并通過(guò)數(shù)值計(jì)算從冷卻效率與氣動(dòng)損失兩方面驗(yàn)證該結(jié)構(gòu)的冷卻效果。結(jié)果顯示：在工作吹風(fēng)比適當(dāng)范圍內(nèi)，縫型結(jié)構(gòu)在展向與延伸方向都有明顯均勻冷卻性，顯著降低了葉
2、片表面由冷卻不均產(chǎn)生的熱應(yīng)力，起到減緩葉片燒蝕、延長(zhǎng)使用壽命的目的，同時(shí)在壓力損失及加工清理維護(hù)方面也明顯優(yōu)于傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)。關(guān)鍵詞：氣膜冷卻；葉片；均勻冷卻；壓力損失中圖分類(lèi)號(hào)：V21文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A文章編號(hào)：1674-5590（2017）04-0021-04NumericalstudyofnewthermalprotectionstructureonturbinebladeZHOUFeng（EngineeringTechniquesTrainingCenter,CAUC,Tianjin300300,China）Abstract：Accordingtofront-linefeedbac
3、k,turbinebladeerosionisincreasing,bringinghugepressuretothemaintenanceandoperationofairlines.Therootcauseofbladeablationisthatthetraditionalcoolingstructurecannotmeettheneedsofgastemperaturerise.Anewtypeofslitcoolingstructureisproposedanditsstructurecoolingeffectisverifiedthroughnumericalcalc
4、ulationonbothcoolingefficiencyandpneumaticloss.Resultsshowthatinappropriaterangeofblowingratio,theseamtypestructuremakesobviousuniformcoolingeffectinbothspanwiseandextendingdirectionofblade.Itsignificantlyreducesthermalstressgeneratedbyunevencoolingonbladesurface,sotheextentofbladeablationisr
5、educedandtheservicelifeofbladeisextended.Simultaneouslytheseamstructureisalsosuperiortotraditionalstructureinthepressureloss,cleaningandmaintenance.Keywords：filmcooling;blade;evencooling;pressureloss現(xiàn)代民航的發(fā)展對(duì)飛機(jī)性能的要求越來(lái)越高，飛用冷氣來(lái)降低葉片表面溫度。據(jù)統(tǒng)計(jì)，近年來(lái)航空發(fā)機(jī)的機(jī)動(dòng)性和航程成為衡量飛機(jī)性能的兩個(gè)重要指動(dòng)機(jī)燃?xì)鉁囟纫悦磕?0℃左右的速度迅速增長(zhǎng)，而新標(biāo)，而這
6、兩項(xiàng)指標(biāo)的提高都需依賴更高性能的發(fā)動(dòng)機(jī)型材料的耐高溫性能增長(zhǎng)速度僅以每年近8℃的幅度[1-5]來(lái)實(shí)現(xiàn)。提高發(fā)動(dòng)機(jī)性能通常采取的措施主要是提高提高。這就意味著僅依靠新型耐熱材料的耐高溫性發(fā)動(dòng)機(jī)渦輪前燃?xì)鉁囟取Ｄ壳爸髁鞯臏u輪噴氣式發(fā)動(dòng)能遠(yuǎn)不能滿足民航發(fā)展和航空市場(chǎng)的要求。因此渦輪機(jī)的燃?xì)鉁囟仍缫殉^(guò)渦輪葉片材料本身的耐熱極葉片的熱防護(hù)只能更多依賴主動(dòng)冷卻方式來(lái)實(shí)現(xiàn)。限，使得渦輪葉片的壽命顯著縮短。據(jù)航空公司一線主動(dòng)冷卻方式可以分為沖擊冷卻、對(duì)流冷卻、發(fā)維修人員反映，由于高溫燃?xì)獾挠绊懀谝酆娇瞻l(fā)動(dòng)散冷卻和氣膜冷卻。其中氣膜冷卻應(yīng)用范圍最廣，將機(jī)的渦輪葉片使用壽命遠(yuǎn)達(dá)不到其設(shè)計(jì)時(shí)間。無(wú)
7、論是用于葉片冷卻的相對(duì)低溫氣體通過(guò)高溫部件表面結(jié)葉片維修還是更換，工作頻率顯著加快，給航空公司構(gòu)沿某個(gè)特定方向噴出，在來(lái)流燃?xì)獾膲毫澳Σ亮蜋C(jī)務(wù)工作人員帶來(lái)很大的困擾。為解決該矛盾，通作用下，冷氣流線發(fā)生彎曲，從而貼附在固體壁面上常從兩方面入手：一是研究新型耐高溫材料來(lái)延長(zhǎng)葉形成低溫冷氣膜，使得入射區(qū)及下游區(qū)表面免受損傷[1]片壽命；二是采用先進(jìn)冷卻技術(shù)進(jìn)行主動(dòng)熱防護(hù)，利的一種熱防護(hù)方法，如圖1所示。收稿日期：2017-03-28；修回日期：2017-05-04作者簡(jiǎn)介：周峰（
