复合角对曲壁多斜孔冷却特性的影响

张纳如， 张 勃， 薛双松， 吉洪湖， 张军锋， 程 明

(1. 南京航空航天大学 能源与动力工程学院， 南京 210016； 2. 沈阳发动机设计研究所， 沈阳 110083)

随着现代航空发动机性能的日益提高，对燃烧室火焰筒壁及涡轮叶片的冷却提出了更高的要求，许多先进的冷却技术得到了发展。气膜冷却是航空发动机高温部件上广泛采用的有效冷却保护技术,其主要原理是通过缝隙或孔以一定角度引入一股温度较低的二次流体，将高温主流与壁面隔离开来，对紧接喷吹处下游表面进行保护的一种冷却方法。

针对多斜孔冷却方式的研究，金如山等[1-2]讨论了不同几何形状的孔型对气膜冷却效果的影响。郭婷婷等[3]基于工程实际研究了不同形状气膜孔对气膜冷却效果的影响，结果表明，在相同的吹风比下，扇形孔的冷却效率高于圆孔的冷却效率，且扇形孔的冷却效率不随吹风比的变化而单调变化，其最佳吹风比为1.0。李广超等[4]研究了不同吹风比下双出口孔射流气膜冷却，结果表明，吹风比对冷却效率有很大影响,随着吹风比的增大，不同孔方位角下的冷却效率变化规律也不同。朱惠人等[5]研究了簸箕形孔、圆锥形孔和圆柱形孔对气膜冷却效率的影响，得出在大吹风比下带有扩张形出口射流孔的冷却效率优于圆柱形射流孔的冷却效率。Bunker[6]总结了气膜孔基本的参数范围，同时对气膜孔的流场和气动损失进行了具体讨论，回顾了吹风比、复合角、冷却孔进口流动特性和主流湍流强度对冷却效果的影响。……