● 摘要
在现代航空发动机中，增加涡轮前温度是提高热效率和推重比的有效途径。随着涡轮前温度的提高，涡轮叶片的冷却技术在现代航空发动机中发挥着越来越重要的作用。本文以航空发动机涡轮叶片尾缘通道为研究对象，用数值计算的方法系统地研究了隔板结构参数（孔的排数、孔径和孔距等）对新型单排孔和双排孔波形通道内流动和换热的影响，并在此基础上提出对本文研究的涡轮叶片尾缘通道的优化方法及下一步的工作展望。研究结果表明：对于本文研究的涡轮叶片尾缘复合通道，整体上讲，在波形隔板上面采取均匀开孔和波峰波谷大小相间开孔方式对通道内换热效果影响区别不大；进一步重点研究第一通道得到：单排孔波形通道，综合考虑结构强度的情况下，孔径为4.3mm，即无量刚化孔径为X=0.35131附近为最佳开孔方案，而在开孔方案为孔径2.8mm，X=0.22876附近时通道内的换热最差；对于双排孔波形通道而言，在出流面积相同的情况下，双排孔波形通道换热效果要优于单排波形通道，进一步研究孔径大小的影响，得出与单排孔结论相似，存在努赛尔数极小值(孔径1.2mm附近)；对于双排孔在同样的孔径下，当开孔越靠近上下加热面时，冷却效果越好，而开孔边缘距上下加热面同样距离的情况下，孔径越大冷却效果越好，但随着孔径的增大，开孔位置对波形通道整体换热影响也越来越小。