透平叶片复合冷却结构的管网方法研究

来源：动力工程学报杂志2026年第3期北京时间：

作者：包林焌, 邵文洋, 隋永枫, 薛彬彬, 初鹏, 刘钊,

摘要：为改进透平叶片复合冷却结构的设计方法,对用于冷却结构设计、分析、优化的管网方法进行了研究。在传统一维管网计算方法的基础上,综合考虑了叶片内外冷却耦合,搭建了管网耦合设计计算平台;以NASA GE-E3第一级动叶为基准,初步设计了冷却方案,并结合三维气热耦合计算对一维管网计算结果进行了验证与分析;基于初步设计结果,对叶片冷却结构进行了改型,并结合快速非支配遗传算法(NSGA-Ⅲ)优化算法进行了带肋通道管网优化。结果表明:一维管网计算结果与三维气热耦合计算结果的相对误差低于2%,验证了该管网方法的计算精度;管网优化计算时间约为25 h,且改型优化后的叶片温度明显降低。该方法计算精度较高,对透平叶片复合冷却结构的设计具有一定的指导作用。

关键词：透平叶片,冷却结构设计,管网方法,管网优化,