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提高燃气轮机效率关键在于提高燃气透平的进口初温,进口温度的提高很大程度上依赖于燃气轮机叶片的耐高温材料。而目前的耐高温材料尚不能满足高温燃气的要求,透平叶片的冷却技术就成为燃气透平的关键。叶片采用的冷却方式很多,其中气膜冷却是非常重要的一种冷却方式。本文采用数值模拟的方法对气膜冷却进行了分析研究。通过平板单孔气膜冷却的计算分析,研究了叶片前缘的气膜冷却。本文分析比较了多种参数对气膜冷却效果的影响。通过对平板单孔气膜冷却的数值模拟,直观地了解到冷气流在气膜孔内以及表面的流动情况。对比了不同吹风比(冷却射流与主流的质量流量之比)下冷气对表面的覆盖情况,结果显示吹风比过大,冷气会脱离表面,反而使得冷却效果变差。而在其它条件相同时,减小孔径虽然能节省流量,但是冷却效果并不理想。对叶片前缘气膜冷却,研究了不同吹风比、密度比、自由流湍流度、射流角度以及冷却结构的影响。吹风比过低会导致主流进入头部射流孔内,过高会出现射流脱离叶片的现象;高密度的射流比低密度的射流更容易保持在表面处,因此,气膜冷却在高密度时比在低密度时更有效,冷却效率随密度比增加而增大;高湍流度的情况比低湍流度的情况气膜有效度低,湍流度对低吹风比时的影响比对高吹风比时的影响大,对叶片压力面的影响比对吸力面的影响大;改变射流角度使其与叶高成一定角度能改善头部大部分区域的冷却效果,但会使得底部区域的冷却效果变得很差;在叶片吸力面压力面增加气膜孔排能提高前缘气膜覆盖不到的下游区域的冷却效率,从而提高整个叶片的冷却效率。