某型低壓渦輪動葉冷效試驗研究.pdf

1、航空發動機渦輪葉片是受力較大和溫度較高的部件，其冷卻換熱問題是設計中的一個關鍵問題，它直接關系到發動機的效率、可靠性和壽命。我院傳統渦輪葉片冷效試驗方法是由5-6片（中間一片是帶測溫電偶的試驗葉片，兩側是陪襯葉片）葉片構成扇形葉柵，裝入帶水冷的前轉接段、前測量段、試驗段、后測量段構成的試驗裝置中，在保證幾何相似、流動相似、熱相似的熱態條件下，進行冷效試驗。但這種帶水冷的四段式試驗裝置不通用、造價高、設計、加工周期長，不適于進行大量的、多

2、種渦輪葉片的冷效試驗研究。為了改變這種狀況，我院已經建成一種雙層水冷通用型冷效試驗艙，試驗艙可以包容各型干燒試驗件在其內部進行冷效試驗。但建成后還未進行過真實渦輪葉片冷卻效果試驗件設計和試驗研究。
　　本文就是根據上述背景，并結合《航空推進技術驗證（APTD）計劃》課題研究任務書中“低壓渦輪部件設計技術驗證”的要求，擬自行設計、加工某型低壓渦輪動葉試驗件，分別對兩種不同冷卻結構渦輪葉片進行短周期、低成本的對比試驗獲得影響渦輪葉片冷

3、卻效果的參數與葉片表面溫度分布情況的關系，判明最優冷卻結構，為渦輪葉片進行設計和計算提供試驗依據；同時驗證新研制的通用型冷效試驗艙的可靠性和通用性。
　　試驗結果表明繞流柱和繞流板結構的渦輪葉片設計與試驗數值吻合較好，繞流柱結構的對流冷卻效果優于繞流板結構，繞流板結構在葉背局部區域冷卻效果較差。同時考核了新研制的通用型冷效試驗艙工作的可靠性，驗證了在試驗艙開展渦輪葉片冷效研究的試驗方法和數據處理的正確性，試驗中也驗證了試驗艙所采用