針對艦船燃?xì)廨啓C(jī)復(fù)雜高效冷卻葉片設(shè)計(jì),基于壓力修正算法建立冷卻葉片一維管網(wǎng)設(shè)計(jì)方法;通過快速求解可壓縮邊界層微分方程獲得葉片外換熱邊界,基于參數(shù)化的葉片網(wǎng)格生成方法,采用全隱式有限體積的固體導(dǎo)熱求解方法,構(gòu)建了冷卻葉片的耦合傳熱模型,開發(fā)了耦合傳熱計(jì)算程序。對某高壓渦輪動(dòng)葉進(jìn)行多維熱耦合設(shè)計(jì),確定冷卻流路及冷氣分布,通過三維氣熱耦合計(jì)算驗(yàn)證了設(shè)計(jì)方案的可行性,通過對比分析驗(yàn)證了多維熱耦合設(shè)計(jì)方法對主要流通單元的流量、壓力誤差小于5%,具備較高的工程應(yīng)用價(jià)值。 

【文章來源】：熱能動(dòng)力工程. 2020,35(05)北大核心CSCD

【文章頁數(shù)】：8 頁

【部分圖文】：

流體網(wǎng)絡(luò)示意圖

圖3給出了采用參數(shù)化方法生成的葉身結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格及通道肋網(wǎng)格,從圖中可以看出整體網(wǎng)格分布較均勻,葉身與通道肋交界面網(wǎng)格一一對應(yīng),保證了良好的熱通量守恒,由于方案設(shè)計(jì)是概念化設(shè)計(jì),忽略了通道肋角度在鑄造時(shí)的相互干涉問題,但并不影響葉片的傳熱設(shè)計(jì)。圖3 結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格

圖2 多維耦合設(shè)計(jì)流程圖圖4給出了葉片的流體網(wǎng)絡(luò)圖,(a)表示主要換熱及流通元件的網(wǎng)絡(luò)連接關(guān)系,(b)給出了氣膜孔、通道連接孔及頂部出氣孔與主干網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的連接關(guān)系。共包含 71個(gè)單元、63個(gè)節(jié)點(diǎn)。圖5給出了網(wǎng)絡(luò)單元與葉身的幾何拓?fù)潢P(guān)系,拓?fù)潢P(guān)系圖建立了葉身網(wǎng)格與流體網(wǎng)絡(luò)單元的熱耦合關(guān)系。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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