不同工况对燃气轮机平板气膜冷却效率影响的实验研究

３ 实验 数 据 处 理 方 法
３ １ 吹风 比的计算 ．
射流气体与主流气体的吹风 比计算式为 ：
Ｍ ：
Ｐ∞ ∞
Ｍ． ｒｓ Ｇｉｃ ｔ ｈ等 采 用红外热像技术 ， 圆柱形 孔、 对 扇 形 孔 、 倾扇 形 孑 的气 膜 冷 却 效率 进 行 实 验 研究 ， 后 Ｌ 研 究 得 出 了扩 张 孔在平 板气 膜 冷却 技术 中具有 的优 势 。 杨 卫华 等 利 用 红外 热 像 技术 研 究 了突 片对 气 膜 冷 却特性的影响规律。
１ 引 言
为提高 燃气 轮机 的热效率 和 功率 的输 出 ， 燃气 轮
机 的进 口温度 越来越 高 ， 现代 燃气 轮机 的进 口温度 普
进 气温度 下达 到最 大 的效 益 。采 用 红 外 热 像 技 术 对 圆柱孔 的平板 气膜 冷 却模 型在 不 同工 况 下进 行 实 验 研 究 ， 择合 理 的冷 却技 术 ， 选 提高燃 气 轮机 的效 率 。
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分析 了不同情 况下对 气膜 冷却 效率的影响规 律 ， 结果表 明， 合理 的优化 冷却技术 ， 对提 高燃 气轮 机 的运行 效
益 具 有 重 要 意义 。
关键词 ： 气膜冷却 ； 冷却效率 ； 不同工况
中图分类号 ：Ｈ１ Ｔ ２
文献标 识码 ： Ａ
文章编号 ：０ ７ ４ １ （ ０ １ ０ － １７ ０ １０ － ４ ４ ２ １ ）５ ００ － ２
燃气 轮 机 叶片是 靠 压 气 机 中抽 取 的空 气 来 冷 却 的， 但是 这种 抽 气 会 降低 热效 率 。冷 却 工 质 太 少 ， 将 导致 叶 片温 度较 高 ， 减 少 不 见得 使 用 寿命 ； 却 工 会 冷 质 太 多 又会 降低 发动 机 的性 能 ， 因而必须 合理 的优 化
应 用 与 试 验
・
机 械 研 究与 应 用 ・
不 同 工 况对 燃 气 轮 机 平板 气 膜 冷 却 效 率 影 响 的 实 验 研 究
钱 廷伟 ， 胡 琨 ， 志 军 赵
２０ ９ ） ００ ３ （ 海理工大学 ， 海 上 上
摘
要： 对不 同．￣ 下的平板模型进行 气膜冷却 实验 ， ｒＬ － 采用红外热像技 术得 到在不 同工况下的平板表 面的 温度 分布 ，
ｏ ｙ ｉ ｍｐｏｔ ｔｔ ｍｐ ｏ ｅ ｔ ｅ ｅ ｅ ｅ ｙ ｏ ｈ ａ ｕ ｂ ｎ ｇ ｓｉ ｒａ ｏ ｉ ｒ ｖ ｈ ￣ ｉｎｃ ｆｔ ｅ ｇ ｓｔ ｒ ｉ ｅ． ｎ
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遍 在 １０ Ｋ 左 右 ， 超 过 了 叶 片材 料 所 能 承 受 的温 ８０ 远 度 。为 保证 叶 片 的寿 命 及 燃 气 轮机 安 全 性 、 定 性 ， 稳
２ 实 验 件 及 实 验 系统
为研究不 同工况对平板气膜冷却的影响规律 ， 实 验在热态低速高温风洞中进行 ， 具体实验件几何尺寸 和实验台结构参见文献 ［ ］ ４。
（ｈｎ ｈ ｉ ｎｖ ｓｙ ｏ ｉ ｃ ａｄｔ ｈ ｏ ｇ ， ｈ ｎ ｈｉ ００ ３ ｈｎ ） ｓａｇ ａ ｉ ｒｉ ｆ ｒｃ ｎｅ ｎ ｃｎｌ ｙ Ｓ ａｇ ａ ２ ０ ９ ，Ｃ ｉ ｕ ｅ ｔ ｓｅ ｅ ｏ ａ
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就需一个高效的冷却系统。在众多冷却技术 中， 气膜 冷却技术具有明显的优势和较强的应用前景。 圆柱孔 平 板模 型 作 为 最基 础 的研 究 气 膜冷 却 技 术的形式已有深人 的研究。平板模型能够较容易 的
研究 各 个参 数 的影 响 ， 经过 稍许 的修 正就 可 以应 用 并 于 实 际的设 计 。Ｇ ｌｓ Fra Baidu bibliotek Ｒ …对 所有 在 １ ７ 年 前 ｏｄｔ ｎ ．Ｊ ｅ ９ １ 发 表 的关 于平 板气膜 冷 却技术 研究 的文献做 了综 述 ， 并 给 出 了各 种 几 何 和 流动 因 素 对 气 膜 冷 却 的影 响 。