题目：涡轮叶片复合冷却的数值模拟

航空发动机涡轮叶片稀疏气膜复合冷却结构是近年来国内外的一个研究热点，本文研究内容能在减少叶片表面气膜孔排密度的同时仍然保证叶片有较高的冷却效率，对改进发动机设计、提高发动机性能具有很重要的意义。本文利用数值模拟的方法对一种外部稀疏气膜和内部冲击复合的导向器叶片冷却结构进行了研究。研究的重点是气膜孔出气角度、气膜孔和冲击孔的相对位置以及气膜孔直径对叶盆和叶背冷却效率的影响规律，并对叶盆区域和叶背区域的综合冷却效率和热均匀性做了讨论。计算研究的结果表明：在本文计算所选取的参数范围内，叶盆气膜孔出气角度越小冷却效果越好；叶背气膜孔直径较小时，出气角度越小冷却效果越好，而当气膜孔直径较大时，出气角度在30°和90°之间存在一个最佳值。气膜孔的出气位置综合考虑叶盆叶背的冷却效率和热均匀性，当气膜孔在前腔时冷却效果最好。气膜孔直径的增大提高了叶盆区域的综合冷却效率，而在叶背区域，气膜孔直径的大小应该综合考虑气膜孔直径的增大对气膜覆盖范围的扩大以及对燃气入侵现象的加剧这两个因素，寻求最佳值。