摘要：扰流柱单元是涡轮叶片内部冷却中常见的增强换热的手段。随着先进加工方法的成熟发展，部分涡轮叶片逐步开始采用增材制造的方式进行加工。为了研究增材制造表面特征对扰流柱流动换热的影响，本文开展计算机断层扫描（CT）实验，测得铸造和增材制造加工的涡轮叶片扰流柱单元的表面特征，表面特征显示增材制造相较于铸造平均增加了85%的粗糙度，且圆形度较低。采用数值模拟的方式依次探索了包括光滑扰流柱在内的三种扰流柱在不同雷诺数下的流动换热特性。仿真结果表明：仅从增加粗糙度的角度考虑，加工方式引入的表面粗糙度变化能够增强换热，相对于光滑壁面设置，增材制造的提升换热效果更加明显，最大分别可以提升21%和10%的上、下端壁换热，同时增材制造工艺也会导致流动损失增加；进一步考虑加工方式引入的表面形貌的变化，增材制造的扰流柱表面起伏较大，引起流动在扰流柱表面过早分离，对换热起到了削弱的作用。
文章目录
1 引 言
2 方法
2.1 叶片加工与扰流柱形貌提取
2.2 数值模拟验证
3 结果与讨论
3.1 不同加工方式下的扰流柱流场分析
3.2 不同加工方式和雷诺数对扰流柱表面努塞尔数的影响
3.3 不同加工方式和雷诺数对上下端壁表面努塞尔数的影响
4 结 论
