Im Rahmen dieses Artikels wurde der nicht stationäre Filmkühlvorgang des äußeren Rings einer Hochdruckturbine unter dem Einfluss des schnellen Schwenkens der Schaufeln numerisch simuliert. Dazu wurde ein Gleitgitter eingesetzt, um die relative Bewegung zwischen den Turbinenschaufeln und der Außenumfangswand zu ermöglichen. Es wurden der Rotationseffekt der Schaufeln, das Blasverhältnis, die Drehzahl und die Anordnung der Filmöffnungen auf die Kühlleistung des äußeren Rings einer Hochdruckturbine analysiert. Die Ergebnisse zeigen, dass die relative Bewegung zwischen den Schaufeln und dem äußeren Ring zu einer gleichmäßigeren Verteilung des Films führt und gleichzeitig zu einer kürbisförmigen Verteilung des Films in der Nähe der Absaugseite führt, was die Kühlung der Außenumfangswand begünstigt. Filmöffnungen mit rückwärts gerichteter Strömungsverteilung weisen bei einem hohen Blasverhältnis und hoher Drehzahl eine bessere Kühlwirkung auf. Eine Erhöhung des Blasverhältnisses verstärkt die kürbisförmige Verteilung des Films unter dem Einfluss des Austrittswirbels der Schaufeln, und eine Erhöhung der Drehzahl schwächt den Druck des Austrittswirbels der Schaufeln auf den kalten Luftstrom.

äußerer Ring der Turbine; nicht stationär; Filmkühlwirkungsgrad; Austrittswirbel