燃气轮机涡轮叶片气膜孔出口扇形化的影响

来源：动力工程学报杂志2026年第3期北京时间：

作者：张润生, 冯旭铮, 邓丹, 韩少华, 张辉, 周乐平, 李莉, 杜小泽,

摘要：采用数值模拟方法将圆柱孔、双喷孔和姐妹孔的出口转化为扇形,并在不同吹风比M下将不同孔型与原始结构进行比较,冷却工质分别为空气和液滴/空气混合物。结果表明:将圆柱孔和姐妹孔的出口转变为扇形将导致气膜冷却效率(FCE)明显降低;当M为0.50和0.75时,将双喷孔的出口转变为扇形是有利的,但当M为1.25和1.50时,双喷扇形孔的FCE仍低于双喷孔;与原始结构相比,扇形出口产生的肾形涡对更强,冷却气膜更容易脱离被冷却表面,同时在低吹风比下扇形出口有利于冷却工质的展向扩展;将液滴注入冷却空气中可以明显改善FCE;在真实叶片上,姐妹孔在叶片上3个位置均实现最佳FCE。

关键词：扇形,吹风比,气膜冷却效率,冷却工质,真实叶片,