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第1章 绪论
1.1 引言
1.2 国内外燃气轮机气膜冷却的研究现状
1.2.1 静叶片的气膜冷却
1.2.2 动叶片的气膜冷却
1.2.3 叶片端壁的气膜冷却
1.2.4 叶片前缘的气膜冷却
1.2.5 叶片顶部的气膜冷却
1.2.6 叶片尾缘的气膜冷却
1.2.7 平板气膜冷却
1.2.8 气膜孔的流量系数
1.2.9 气膜冷却对气动损失的影响
1.3 气膜孔几何结构对涡轮叶片气膜冷却影响的研究进展
1.3.1 气膜孔几何结构对叶片前缘气膜冷却的影响
1.3.2 气膜孔几何结构对叶栅端壁气膜冷却的影响
1.3.3 气膜孔几何结构对气膜冷却传热特性的影响
1.3.4 气膜孔几何结构对流量系数的影响
1.3.5 气膜孔几何结构对平板气膜冷却的影响
1.3.6 气膜孔长径比对气膜冷却特性的影响
1.4 涡轮叶片前缘气膜冷却数值模拟的研究进展
1.5 本文的主要工作
第2章 叶片气膜冷却计算的数值模拟方法
2.1 引言
2.2 气膜冷却的基本概念
2.2.1 气膜冷却的基本物理模型
2.2.2 绝热壁温
2.2.3 气膜冷却有效温比
2.2.4 吹风比
2.3 控制方程及算法
2.3.1 基本方程
2.3.2 湍流数值模拟方法
2.3.3 本文数值模拟应用的湍流模型
2.3.4 控制方程的离散及求解
2.3.5 边界条件
2.3.6 加速收敛技术
2.4 网格的生成
2.5 算例
2.5.1 圆柱孔平板气膜冷却计算
2.5.2 圆柱孔气膜冷却效率的验证
2.5.3 涡轮叶片前缘气膜冷却数值计算
2.6 本章小结
第3章 不同孔形平板气膜冷却的数值模拟
3.1 引言
3.2 单排圆柱孔、前向扩张孔、月牙孔的对比研究
3.2.1 几何模型与计算网格
3.2.2 边界条件与计算工况
3.2.3 不同吹风比时冷却效率的比较
3.2.4 不同孔形气膜冷却效果总性能的对比
3.2.5 不同形状气膜孔冷气射流的速度矢量分布
3.3 单排前向扩张孔、开槽前向扩张孔、缩放槽缝孔的对比研究
3.3.1 几何模型与计算网格
3.3.2 不同吹风比时冷却效率的比较
3.3.3 不同孔形气膜冷却效果总性能的对比
3.3.4 不同形状气膜孔冷气射流的速度矢量分布
3.4 本章小结
第4章 缩放槽缝孔气膜冷却效率的研究
4.1 引言
4.2 长径比对缩放槽缝孔气膜冷却效率的影响
4.2.1 几何模型与计算网格
4.2.2 边界条件与计算工况
4.2.3 长径比对孔排下游冷却效率的影响
4.2.4 长径比对孔排展向冷却效率的影响
4.2.5 不同长径比气膜冷却效果总性能的对比
4.2.6 不同长径比冷气射流的速度矢量分布
4.3 入射角度对缩放槽缝孔气膜冷却效率的影响
4.3.1 入射角度对孔排下游冷却效率的影响
4.3.2 入射角度对孔排展向冷却效率的影响
4.3.3 不同入射角度气膜冷却效果总性能的对比
4.4 孔间距对缩放槽缝孔气膜冷却效率的影响
4.4.1 孔间距对孔排气膜冷却效率的影响
4.4.2 不同孔间距气膜冷却效果总性能的对比
4.4.3 不同孔间距的孔排冷气射流的速度矢量分布
4.5 本章小结
第5章 横向槽尺寸对气膜孔冷却性能的影响研究
5.1 引言
5.2 几何模型及计算网格
5.3 不同吹风比时冷却效率的比较
5.4 不同开槽孔气膜冷却效果总性能的对比
5.5 不同开槽孔冷气射流的速度矢量分布
5.6 沿主流方向Z/D=0截面上的温度分布
5.7 本章小结
第6章 涡轮叶片前缘气膜冷却数值模拟
6.1 引言
6.2 几何模型
6.3 计算网格与边界条件
6.4 湍流模型对数值模拟结果的影响
6.5 叶片前缘壁面冷却效率的分布规律
6.6 前缘两排气膜孔冷气喷射的速度场特点
6.7 喷射角度对前缘两排孔气膜冷却效率的影响
6.8 孔间距对前缘两排孔气膜冷却效率的影响
6.9 本章小结
结论
参考文献
攻读博士学位期间发表的论文和取得的科研成果
致谢
