1、近年來，燃氣輪機不斷發(fā)展，在航空、發(fā)電、工業(yè)等方面均有著非常廣泛的應用，對現(xiàn)代交通、軍事等有著深遠的影響。燃氣輪機技術，目前已成為衡量國家科技水平和綜合實力的重要指標。
　　冷卻技術已經成為燃氣輪機設計的關鍵技術，對氣膜冷卻技術的研究，推動了燃氣輪機的發(fā)展。氣膜冷卻的研究主要包括實驗研究和數(shù)值模擬兩方面，氣膜冷卻的實驗研究結果為理論和計算提供了必要的數(shù)據(jù)，先進的測試技術可以提供研究氣膜冷卻流動現(xiàn)象的重要信息。激光誘導熒光技術運用于

2、流體實驗中，可以對流場進行可視化顯示和非接觸式測量。
　　在氣膜冷卻研究背景下，PLIF方法對實驗中使用的示蹤劑有一定要求。本文對多種有機分子的熒光特性進行了研究。結果表明丙酮的熒光特性滿足實驗需求，易于加入待測氣體且較為穩(wěn)定，安全性能較好。本次試驗中可以選擇丙酮作為平面激光誘導熒光（PLIF）的試劑。另一方面，結合甲苯的熒光特性，提出了多組分激光誘導熒光技術，即在射流氣體和主流氣體中分別加入不同的示蹤劑，如甲苯和丙酮，兩種示蹤劑

3、熒光波段完全分離，有可能可以實現(xiàn)對主流和射流流動同時進行顯示，這對理解摻混的瞬態(tài)過程很有幫助。
　　PLIF測試方法還需要專門的光學測試平臺，本文設計了包括小型光學風洞和示蹤劑加入裝置的摻混特性試驗平臺，并結合具體裝置對PLIF方法在本實驗平臺的可靠性進行了實驗測試。
　　在上述實驗的基礎上，本文采用丙酮PLIF方法在摻混特性實驗平臺上對具有實際尺寸的氣膜孔的試驗件上的氣膜冷卻進行了可視化測試。結果顯示出氣膜很多流動、摻混特

4、征，也可以間接反映出近壁面處和流場中由湍流、漩渦等引起的變化，結果與許多現(xiàn)有的研究工作結論一致，證明本測試方法具有合理性。在此基礎上，運用丙酮PLIF技術對氣膜覆蓋的完整性和貼壁性進行了研究。得出在射流速度與主流速度接近的工況下，氣膜完整性和貼壁性最好。表明本文中的測試方法實驗結果可以直接為氣膜冷卻設計評估提供參考。
　　在實驗的基礎上，本文對實驗中的實驗段進行了幾何建模和網格劃分，通過數(shù)值計算得出了實驗中三種工況下的氣膜冷卻模擬