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随着燃气轮机性能的提高,燃气涡轮的入口温度逐年提升,涡轮叶片的冷却结构日益复杂,因此,快速而精确地对叶片进行热分析是进行叶片冷却结构设计的重要步骤。管网法通过对叶片内部冷却结构进行降维处理,可以快速计算内部流体复杂的流动及换热情况,通过与外部换热程序进行耦合,能够在叶片冷却结构详细设计阶段之前估算叶片外壁面温度分布趋势,从而对不同的冷却方案进行筛选,是进行叶片热分析的基础。本文针对管网法在叶片热分析中的应用,详细推导了管内流体涉及到的控制方程,并对求解方法进行了介绍,构建了带有弯头模型的管网程序,并将其与蛇形通道三维计算结果进行了对比,发现两者压力与温度变化规律相同,并且最大相对误差分别为1.80%和0.97%,由此表明管网程序能够用于计算内部流体流动及换热情况;针对气膜出流情况,本文通过Matlab拟合了两组计算单排圆柱形射流孔气膜冷却效率的经验公式,适用范围分别为0.2≤M≤0.6和0.6
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