● 摘要
航空发动机涡轮叶片气膜冷却是发动机热端部件冷却研究的重点，本文通过研究曲率对气膜冷却的影响来获得涡轮叶片气膜孔布置的依据，对改进发动机设计，提高发动机性能具有很重要的意义。本文利用实验方法研究平板气膜冷却规律和涡轮叶片气膜冷却规律，并通过对比得到曲率对气膜冷却影响的规律。研究的重点是曲率、气膜孔位置、吹风比和主流雷诺数等对气膜冷却效果和换热系数的影响。研究结果表明：凸面曲率特征的气膜冷却容易造成射流脱壁，沿程冷却效果下降幅度较大，再附着区域相对较小，沿程换热系数下降幅度较大；凹面曲率特征的气膜冷却，射流贴壁性较好，沿程冷却效果回升幅度较大，换热系数先剧烈下降，再平缓上升；叶背孔气膜冷却效果随吹风比的增大而降低；叶背存在最佳孔位，而叶盆的孔位选择应综合考虑来流雷诺数和吹风比等参数。