文章摘要:为了降低凹槽叶顶整体热负荷并提高高传热区的气膜冷却效率，研究了压力侧冷却射流对透平级凹槽叶顶冷却传热性能的影响。通过数值计算获得了2种压力侧气膜孔形状（圆孔、扩张孔）和5种压力侧射流角（20°～40°）条件下，透平级凹槽叶顶的传热系数和气膜冷却效率分布。研究表明：前缘压力侧冷却流进入凹槽，增强了凹槽底部的冷却效果；中部和尾缘压力侧冷却流对凹槽肩壁和叶顶尾缘进行了冷却，增强了叶顶高热负荷区域的冷却效果。在所研究的射流角范围内，射流角越小，凹槽叶顶的冷却效果越好。当采用扩张孔、射流角由20°增大到40°时，肩壁的面积平均传热系数增大了6%，面积平均气膜冷却效率减小了14.3%；叶顶压力侧的面积平均传热系数增大了36%，面积平均气膜冷却效率减小了37.2%。在小射流角条件下，扩张孔的叶顶和压力侧冷却效果优于圆孔。射流角为20°时，与圆孔相比：扩张孔使凹槽肩壁面积平均传热系数减小了2%、面积平均气膜冷却效率增大了5.9%；扩张孔使叶顶压力侧的面积平均传热系数减小了22.6%、面积平均气膜冷却效率增大了43.3%。

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论文分类号:TK473