《氣冷渦輪葉尖泄漏流動的高低速模化設計及實驗研究》是依託上海交通大學，由盧少鵬擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：氣冷渦輪葉尖泄漏流動的高低速模化設計及實驗研究
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：盧少鵬
- 依託單位：上海交通大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
高壓渦輪動葉葉尖泄漏流及冷氣對渦輪氣動性能和葉尖熱負荷的分布存在顯著的影響，兩者的相互作用加劇了該區域流動與傳熱問題的複雜性，為氣冷渦輪設計工作帶來了巨大挑戰。本項目旨在考慮葉片與機匣相對運動前提下，詳細研究葉尖泄漏流與冷氣相互作用的動態過程，探索高低速工況下葉尖泄漏流與冷氣相互作用機理的異同點及其對葉尖流場結構和冷卻效率的影響規律；考慮葉尖流動和傳熱相似性，對渦輪葉尖進行高低速模化設計，確定相似準則，為後續低速動態實驗研究提供技術支持；以渦輪葉尖為突破口，開發和完善氣冷渦輪氣動、傳熱並行設計方法，合理組織冷氣流動激勵流場，達到降低摻混損失的同時提升冷卻效率的最終目的。通過對上述基礎科學問題和技術的研究，本項目將為新一代寬體客機發動機的研製提供一定的技術儲備和支持。
結題摘要
高壓渦輪葉尖冷卻技術是航空發動機的一大設計難點，直接關係到整機性能，可靠性及壽命。本項目成功設計調試了一套新型的高速旋轉試驗台，獲得了典型高壓渦輪動葉的葉尖溫度場，為研究相對運動對葉尖熱負荷影響奠定了基礎。本項目選取典型高壓渦輪凹槽葉尖結構為研究對象，設計了多種不同形式葉尖冷卻結構.以跨音速風洞試驗以及CFD計算分析為研究手段，在接近發動機實際操作工況下，獲得了高質量高解析度的葉尖表面傳熱分布雲圖。項目執行過程中，對傳熱實驗中涉及的溫比模化過程也做了深入探討，對高低速模化設計中葉尖的形式進行了探索。本項目的開展，使得針對葉尖的試驗研究手段更為準確，對於葉尖冷氣與泄漏流的摻混及流動換熱機理的理解更為深入，有助於推動國產發動機葉尖冷卻技術的改進與革新。
