摘要
本发明一种基于预留扩张角防堵塞提升气膜冷却的设计方法,属于涡轮机械高效冷却设计领域;方法步骤包括:确定初始前倾扇形气膜孔的结构参数;建立前倾扇形气膜孔出口处的堵塞物几何模型;计算气膜孔倾角在流向扩张段的延长部分长度;计算气膜孔对称面上扩张起始位置与扩张终止位置之间的连线长度;基于堵塞物几何模型和堵塞物高度,建立流向扩张角优化函数;联立连线长度的计算结果与函数关系,构建以优化流向扩张角为唯一未知数的求解方程;得到优化流向扩张角的数值解;采用优化流向扩张角作为最终设计值,完成对前倾扇形气膜孔的设计。本发明解决了热障涂层喷涂过程中,涂料在气膜孔出口处堆积,导致冷却气流出流受阻,冷却效率下降等问题。