Numerical analysis of heat transfer in typical turbine blade cooling configuration of ribbed passage and pin fin arrays
-
摘要: 用数值模拟的方法对一种典型的涡轮叶片尾缘冷却结构进行了数值计算,该冷却结构由横肋通道和交错扰流柱排构成.通过对不同进气雷诺数的计算结果分析可以看出:对所研究的冷却结构,扰流柱通道顶部及底部这两处冷气流速较高的区域的换热系数也比较高,温度较低;尾缘冷气出流孔处的换热系数也比较高;但扰流柱区的中部则由于冷气量明显不足导致明显的换热系数降低.Abstract: Numerical simulation was used to investigate the heat transfer of a typical turbine blade cooling configuration of ribbed passage and staggered pin fin arrays. Numerical results indicate that the distribution of heat transfer coefficient lacks of uniformity in the pin fin region. Calculation shows that blade top and root regions have much higher heat transfer coefficient and so is the area near ejection holes, whereas much lower heat transfer coefficient is observed for the central region of the blade.
-
Key words:
- heat transfer /
- ribbed /
- pin fin arrays /
- turbine blade /
- turbine /
- turbojet engines
-
[1] Metzger D E, Berry R A, Bronson J P. Developing heat transfer in rectangular ducts with staggered pin fins[J]. Trans ASME J Heat Transfer, 1982, 104:700~706 [2]Simoneau R J, Vanfossen G J. Effect of location in an array on heat transfer to short cylinder in crossflow[J]. Trans ASME J Heat Transfer, 1984, 106:42~48 [3] 苏红桢, 刘松龄, 陈辅群, 等. 扰流柱内部流场的实验研究[J]. 航空动力学报, 1997, 12(2):175~179 Su Hongzhen, Liu Songling, Chen Fuqun, et al. Experiment research on flow fields in the pin fins area[J]. Journal of Aerospace Power, 1997, 12(2):175~179(in Chinese) [4] 董素艳, 刘松龄, 苏红桢, 等. 扰流柱内换热的实验研究[J]. 航空动力学报, 1999, 14(1):95~99 Dong Suyan, Liu Songling, Su Hongzhen,et al. Experimental research on heat transfer in the pin fins area[J]. Journal of Aerospace Power, 1999, 14(1):95-99 (in Chinese) [5] Lau S C, Han J C, Batten T. Heat transfer, pressure drop, and mass flow rate in pin fin channels with long and short trailing edge ejection holes[J]. Trans ASME J Turbo, 1989,111:116~123 [6]Chyu M K, Hsing Y C, Natarajan V. Convective heat transfer of cubic fin arrays in a narrow channel[J]. Trans ASME J Turbo, 1998, 120:362~367 [7]Hwang J J, Lui C C. Detailed heat transfer characteristics in straight and 90-deg turned trapezoidal ducts with pin-fin arrays[J]. Int J of Heat and Mass Transfer, 1999, 42:4005~4016 [8]Hwang J J, Lui C C. Measurement of endwall heat transfer and pressure drop in a pin-fin wedge duct[J]. Int J of Heat and Mass Transfer, 2002, 45:877~889 [9] 顾维藻, 神家锐, 马重芳, 等. 强化换热[M]. 北京:科学出版社, 1990 Gu Weizao, Shen Jiarui, Ma Chongfang, et al. Heat transfer enhancement[M]. Beijing:Science Press, 1990 (in Chinese) 期刊类型引用(15)
1. 罗飞,王润峰. 基于YOLOv5水下目标检测算法研究与改进. 通信与信息技术. 2024(01): 34-40 . 百度学术
2. 陈宇梁,董绍江,孙世政,闫凯波. 改进YOLOv5s的弱光水下生物目标检测算法. 北京航空航天大学学报. 2024(02): 499-507 . 本站查看
3. 周玺兴,梁翔宇,胡佳宁,曾立华. 基于负压的浅海养殖海参捕捞系统设计与性能研究. 中国农机化学报. 2024(10): 94-99 . 百度学术
4. 杨婷,高武奇,王鹏,李晓艳,吕志刚,邸若海. 自动色阶与双向特征融合的水下目标检测算法. 激光与光电子学进展. 2023(06): 132-143 . 百度学术
5. 贾文娟,张孝薇,闫晨阳,李红志. 海洋牧场生态环境在线监测物联网技术研究. 海洋科学. 2022(01): 83-89 . 百度学术
6. 范刚,张亚,赵河明,李波. 水下机器人定位导航技术发展现状与分析. 兵器装备工程学报. 2022(03): 22-29 . 百度学术
7. 郝琨,王阔,王贝贝. 基于改进Mobilenet-YOLOv3的轻量级水下生物检测算法. 浙江大学学报(工学版). 2022(08): 1622-1632 . 百度学术
8. 高天铭,闫敬,尤康林,张良,林景胜,罗小元. 水下智能识别与自主抓取机器人设计与实现. 控制理论与应用. 2022(11): 2074-2083 . 百度学术
9. 王伟,李琰. 基于GIS的短时交通客流智能协调控制系统设计. 计算机测量与控制. 2021(01): 154-158 . 百度学术
10. 王晓鸣,吴高升. 基于单目视觉的水下机器人相对位姿精确控制. 水下无人系统学报. 2021(03): 299-307 . 百度学术
11. 高云,彭炜,周建慧. 机器人智能抓取未知目标位置深度识别仿真. 计算机仿真. 2021(08): 376-380 . 百度学术
12. 石少炜,石少敏. 基于虚拟现实的机器人工作状态智能监测系统. 自动化与仪器仪表. 2021(12): 172-175+180 . 百度学术
13. 魏哲,焦航. 纱筒搬运机器人的设计. 机械与电子. 2020(08): 76-80 . 百度学术
14. 翟国栋,任聪,王帅,岳中文,潘涛,季如佳. 多尺度特征融合的煤矿救援机器人目标检测模型. 工矿自动化. 2020(11): 54-58 . 百度学术
15. 于红. 水产动物目标探测与追踪技术及应用研究进展. 大连海洋大学学报. 2020(06): 793-804 . 百度学术
其他类型引用(21)
-

计量
- 文章访问数: 2315
- HTML全文浏览量: 32
- PDF下载量: 980
- 被引次数: 36