第６４卷第６期２０２２年１２月汽轮机技术ＴＵＲＢＩＮＥＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹＶｏｌ.６４Ｎｏ.６Ｄｅｃ．２０２２一种异形气膜孔冷却效率与热弹力学数值仿真杨智方，郭春海，马立程，刘通，张文武（中国科学院宁波材料技术与工程研究所，浙江省航空发动机极端制造重点实验室，宁波３１５０００）摘要：对一种复杂的异形气膜孔冷却技术进行数值分析，通过流固耦合计算的方法，对比不同几何结构及吹风比下的猫耳形气膜孔的温度与应力分布，对计算模型的冷却效率和热弹力学性能进行了综合分析。结果表明：吹风比为１．５时，气膜孔入射流道倾斜角度越小，冷却效率越大，但是随着气膜孔入射流道倾斜角度的减小，气膜孔受到的应力也会随之增大；吹风比越大，冷却效率越高，最大等效应力也越大；猫耳形扩张角的改变对气膜纵向冷却效率影响不大，但是随着猫耳形扩张角的增大，气膜横向冷却效果可以得到提升。因此，在实际应用中，对于几何结构和吹风比的调整要根据实际材料控制在一个合理的区间，以保证冷却效率与所承受应力强度的平衡。关键词：异形孔；流固耦合；气膜冷却；数值模拟；热弹力学分类号：Ｖ２３１．１文献标识码：Ａ文章编号：１００１⁃５８８４（２０２２）０６⁃０４０１⁃０７ＮｕｍｅｒｉｃａｌＳｉｍｕｌａｔｉｏｎｏｆＣｏｏｌｉｎｇＥｆｆｉｃｉｅｎｃｙａｎｄＴｈｅｒｍｏｅｌａｓｔｉｃＭｅｃｈａｎｉｃｓｏｆＣｏｍｐｌｅｘＳｈａｐｅｄ⁃ｆｉｌｍＣｏｏｌｉｎｇＨｏｌｅｓＹＡＮＧＺｈｉ⁃ｆａｎｇ，ＧＵＯＣｈｕｎ⁃ｈａｉ，ＭＡＬｉ⁃ｃｈｅｎｇ，ＬＩＵＴｏｎｇ，ＺＨＡＮＧＷｅｎ⁃ｗｕ（ＮｉｎｇｂｏＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＭａｔｅｒｉａｌｓＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙａｎｄＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＣｈｉｎｅｓｅＡｃａｄｅｍｙｏｆＳｃｉｅｎｃｅｓ；ＫｅｙＬａｂｏｒａｔｏｒｙｏｆＡｅｒｏＥｎｇｉｎｅＥｘｔｒｅｍｅＭａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙｏｆＺｈｅｊｉａｎｇＰｒｏｖｉｎｃｅ，Ｎｉｎｇｂｏ３１５０００，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｉｎｔｈｉｓｐａｐｅｒ，ａｃｏｍｐｌｅｘｓｈａｐｅｄ⁃ｆｉｌｍｃｏｏｌｉｎｇｈｏｌｅｃｏｏｌｉｎｇｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｗａｓｎｕｍｅｒｉｃａｌｌｙａｎａｌｙｚｅｄ．Ｔｈｒｏｕｇｈｔｈｅｆｌｕｉｄｓｔｒｕｃｔｕｒｅｃｏｕｐｌｉｎｇｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎｍｅｔｈｏｄ，ｔｈｅｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅａｎｄｓｔｒｅｓｓｄｉｓｔｒｉｂ...
