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申请/专利权人：南京航空航天大学
摘要：本发明公开了一种确定横流与叶片前缘冲击换热关系式的方法，具体为：确定涡轮叶片前缘非对称凹面冷却通道具体结构尺寸；确定冲击冷却进口工况以及横流进口工况；确定横流工况与冲击工况无量纲关系；采用数值模拟方法进行计算并得到大量基础数据；采用非线性回归方法进行拟合；得到最终无量纲关系式并进行误差分析。本发明方法准确得到了横流对涡轮叶片前缘非对称凹面冷却通道冲击冷却换热影响的无量纲关系式，实现了对横流影响的准确预估，相比现有技术，避免了大量工况模拟，对典型叶片前缘结构的研究和优化具有指导意义。
主权项：1.一种确定横流与叶片前缘冲击换热关系式的方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1，根据涡轮叶片气动设计要求，提取涡轮叶片前缘非对称凹面冷却通道，确定涡轮叶片前缘非对称凹面冷却通道具体结构尺寸，根据具体结构尺寸构建冷却通道模型；步骤2，根据涡轮实际的工作状态，确定冲击冷却进口工况以及横流进口工况，其中，冲击冷却进口工况包括冲击冷却腔进口雷诺数和冲击进口质量流量；横流进口工况包括横流进口质量流量；步骤3，对所述横流进口质量流量和所述冲击进口质量流量进行无量纲化处理，得到无量纲关系；步骤4，根据步骤1构建的冷却通道模型，采用数值模拟方法计算得到横流与叶片前缘冲击换热关系式中各变量数据对应的努塞尔数；步骤5，根据步骤2确定的工况和步骤3得到的无量纲关系，确定横流与叶片前缘冲击换热关系的函数形式以及待定系数；步骤6，给定步骤5所述待定系数初值，利用步骤4得到的变量数据进行拟合，得到待定系数值；步骤7，将步骤6得到的待定系数值代入步骤5确定的函数形式，并与预先得到的数值模拟结果进行误差分析，得到误差值；步骤8，若步骤7得到的误差值大于5％，则返回步骤5重新确定函数形式以及待定系数；若步骤7得到的误差值不大于5％，则将步骤6得到的待定系数值代入步骤5确定的函数形式，得到最终的横流与叶片前缘冲击换热关系式。
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