题目：层板冷却技术在涡轮叶片上应用的数值研究

本文简要介绍了层板冷却结构和国内外对层板技术的研究成果，通过对层板结构流动与换热过程的详细分析，在此基础上进行层板冷却技术在涡轮叶片上的应用研究。

本课题设计一种层板涡轮叶片模型，计算结果表明由于受到主流与侧壁的影响，单元层板结构在涡轮叶片上表现出不同的流动与换热特性；在层板涡轮叶片中设置分腔隔板，对冲击孔入口流量与气膜孔出口流量影响不同，冲击换热和气膜冷却效果也不同；增加辅助气膜孔的层板涡轮叶片可有效提升冷却效率，具有很大的发展潜力。

本课题以有辅助气膜孔的层板涡轮叶片为基础，通过改变冲击孔直径、气膜孔直径和气膜孔出气角度，分析三种几何结构参数对层板涡轮叶片流动与换热特性的影响。计算结果表明，随气膜孔直径的增大，冷气入口流量大幅增加，冷效提高幅度较大；随气膜孔出气角度的增大，冷气出流面积增加，流阻变大，入口流量减小；冲击孔直径越大，冷气入口流量越多，但当气膜孔直径较小时，入口流量变化幅度较小，冷效逐渐降低，当气膜孔直径较大时，入口流量先是大幅增加，之后增加幅度减小，而冷效会随冲击孔直径的增大先增加后减小，出现峰值；不同的冲击孔直径和气膜孔直径搭配会表现出不一样的流动与换热特性。