扇形孔渗出冷却孔

冲击区冷却效率提升53.2%

该扇形孔设计在燃气轮机燃烧室涡流冲击下，冷却效果比圆柱孔更强，尤其适用于高温区冷却强化。

Lu, Xiang · Jia, Yuliang · Yongbin, Ji · Ge, Bing · 臧述升

International Journal of Thermal Sciences 2024

参数信息

冷却效率提升幅度（冲击区）

19.7–53.2 %

吹风比

1.2–6.0

技术优势

冲击区冷却更强

扇形孔使冷却空气出口速度降低，与涡流主流混合更充分，冲击区冷却效率比圆柱孔高19.7%–53.2%。

角落区优势更大

在角落回流区，扇形孔冷却效率比圆柱孔高39.1%–84.2%，有效抑制壁面高温。

高吹风比下保持优势

在吹风比1.2–6.0范围内，扇形孔均保持更高的冷却效率，且高吹风比下抵抗涡流冲击的能力更强。

应用场景

• 燃气轮机热端部件冷却：用于燃烧室火焰筒壁冷却，降低涡流冲击区热点温度，延长热端部件寿命。
• 先进冷却结构设计：为渗出冷却孔型设计提供扇形孔相对圆柱孔的定量增益数据，指导高冷却效率结构选型。
• 高效能源系统：通过强化局部冷却降低热损失和部件故障风险，提升燃气轮机整体热效率与可靠性。