题目：涡轮叶片尾缘复合通道中隔板结构对换热特性的影响

本文针对涡轮叶片尾缘复合冷却通道部分区域冷却不佳的问题，对复合通道的结构进行了改进：采用单腔进气；通过改变隔板上孔径以及隔板的形状来提高换热效果。本文主要研究了六种不同结构的隔板的换热和流动情况(三种矩形隔板，三种波形隔板)；将两腔中隔板沿叶高向上延伸使两腔完全隔离，形成第一通道以径向流动为主的径流腔，第二通道以弦向流动为主的弦流腔。实验件是对真实叶片放大两倍后简化得到的，采用不锈钢箔片对不锈钢测试表面进行加热，模拟等热流边界条件。冷气由径流腔（第一通道）进入，通过隔板上的孔不断由径向流动变为弦向流动后，对尾缘形成冲击，最后由劈缝排出，从而改善了尾缘的换热。本文还通过理论分析建立了优化目标体系，并运用该评价体系对不同开孔结构进行了评价，结果表明，在矩形隔板上适当的放大孔径，可以一定程度上改善原通道的换热，而且降低了流阻，但孔径的过大对换热没有改善，这是由于孔径的过大降低了射流的扩散角，增大了两孔之间的死区，使弦流腔的换热弱化；而且在本文中还进行了矩形隔板与波形隔板的比较，波形隔板在换热方面好于矩形隔板，这是由于一方面通过收缩扩张的交替及合理的气膜出流强化径流腔的换热，另一方面减少隔板后的流动死区。