旋转对缩扩蜿蜒通道流动及换热特性影响

摘要

为了探究旋转状态下涡轮叶片内冷通道的流动换热特性变化，研究了入口雷诺数为3×104，旋转数分别为0、0.03、0.06、0.09和0.3时缩扩蜿蜒通道流阻及换热性能。结果表明：哥氏力与离心力共同将通道中心流体推向压力面，再由流程上壁面回流与中心流体形成涡旋，进而改变通道内流场结构。随着旋转数增加，通道阻力系数表现出先增大后减小的趋势。当旋转数从0上升至0.3时，通道阻力系数下降了53.79%。旋转通过强化流体扰动来破坏吸力面与压力面的边界层，增强通道整体换热能力，当旋转数从0上升至0.3时，第一、二流程局部换热能力增长速率明显高于其他流程，相较静止通道提升了68.49%，缩扩蜿蜒通道整体换热能力较静止状态提升了21.18%。

关键词

涡轮叶片 / 内冷通道 / 哥氏力 / 旋转 / 蜿蜒通道