【Цель】 Эффективная технология пленочного охлаждения является важным средством повышения температуры перед турбиной газовой турбины, что способствует увеличению теплового КПД газовой турбины. Оптимальная форма отверстий и каналов пленочного охлаждения становится важным путём повышения эффективности охлаждения тепловых частей газовой турбины. 【Методы】 На основе параметризации формы отверстий пленочного охлаждения использовались относительные координаты и углы в качестве входных параметров, проводилась выборка в заданном диапазоне параметров. С применением сети обратного распространения ошибки (BP) и генетического алгоритма проводилась оптимизация параметров с целью повышения эффективности охлаждения отверстий пленочного охлаждения. Исследовано влияние формы каналов и угла наклона отверстий на эффективность пленочного охлаждения. 【Результаты】 Результаты показывают, что оптимальные отверстия пленочного охлаждения имеют большую ширину по развёртке по сравнению с цилиндрическими отверстиями, с небольшими наружными углами по обеим сторонам, длина вдоль направления потока совпадает с цилиндрическими отверстиями, есть небольшое выпуклое поднятие на заднем крае. При равной ширине отверстий и гладких каналах средняя площадь эффективности охлаждения оптимального варианта повысилась на 18,28% по сравнению с ведеркообразными отверстиями. При оптимальной форме отверстия гладкий канал увеличил среднюю площадь эффективности охлаждения на 5,3% по сравнению с негладким каналом. Оптимизированное отверстие подавляет тенденцию завихренного основного потока проникать под поток охлаждения с двух сторон, изменяя направление вращения почкообразной вихри. При коэффициенте продувки 1 и углах наклона отверстий 30°, 45° и 60° конструкция отверстий улучшила среднюю площадь пленочного охлаждения по сравнению с цилиндрическими отверстиями на 814,6%, 1 002,4% и 772,7% соответственно. 【Вывод】 Оптимизированные новые отверстия пленочного охлаждения могут снизить интенсивность почкообразных вихрей, улучшить прилипаемость охлаждающего потока к поверхности и замедлить спад эффективности охлаждения плоской стенки позади отверстия. После оптимизации эффективность охлаждения на плоской стенке остаётся высокой при увеличении угла наклона отверстия. Данные отверстия имеют более широкий диапазон адаптации к углу наклона.

пленочное охлаждение; численное моделирование; машинное обучение; нейронные сети; генетический алгоритм