燃?xì)廨啓C(jī)燃燒室出口溫度的不斷提升給燃?xì)廨啓C(jī)熱端部件的耐溫性能提出了更高的要求,氣膜冷卻技術(shù)是實(shí)現(xiàn)高效冷卻的重要手段。本文搭建了平板氣膜冷卻實(shí)驗(yàn)臺及測試系統(tǒng),使用了紅外熱像儀測量氣膜冷卻效率。為掌握氣膜冷卻機(jī)理,研究了多種孔形在不同氣動參數(shù)條件下的冷卻特性。首先,穩(wěn)態(tài)數(shù)值模擬對比了豆形孔、貓耳孔及C形孔下游的流場結(jié)構(gòu)及換熱特性,揭示其冷卻機(jī)理并分析了流量系數(shù)隨吹風(fēng)比變化的分布規(guī)律:貓耳孔在冷卻效果方面占優(yōu);豆形孔的流量系數(shù)明顯高于貓耳孔,然而在中高吹風(fēng)比條件下,由于發(fā)生了射流的抬離現(xiàn)象因此其冷卻效率較低;吹風(fēng)比分別為2.0和3.0時(shí),C形孔的冷卻效率分別比豆形孔高約267.8%和239.7%;C形孔同樣具有較高的流量系數(shù),氣膜分布穩(wěn)定,在更加苛刻的吹風(fēng)比條件下考慮實(shí)際工作情況,犧牲部分冷卻效率采用穩(wěn)定性和經(jīng)濟(jì)性更好的C形孔是相對理想的選擇。其次,利用搭建的平板氣膜冷卻實(shí)驗(yàn)臺進(jìn)行基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn),探究吹風(fēng)比和主流湍流度對貓耳孔和C形孔氣膜冷卻效率的影響。結(jié)果指出,貓耳孔和C形孔都表現(xiàn)出在同一主流湍流度條件下隨著吹風(fēng)比升高氣膜冷卻效率提高的趨勢,最高氣膜冷卻效率均出現(xiàn)在吹風(fēng)比為2.0、湍流度為1%的條...

【文章頁數(shù)】：86 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖1.1橫流-射流中的4種渦系結(jié)構(gòu)

沈陽航空航天大學(xué)碩士學(xué)位論文馬蹄渦的兩個(gè)分支分別從射流的兩側(cè)繞過伸向下游。但它的強(qiáng)度遠(yuǎn)比射流渦對小。（3）繞過射流的橫向主流在其下游形成尾跡區(qū)rman-Benard渦街聯(lián)系在一起；另一種概念是把它描述成非定常流體前后緣壓強(qiáng)差的存在加劇了主流對射流的壓迫、剪切作用，最曲并形成剪切....

圖2.1不同湍流模型展向平均氣膜冷卻效率與實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)對比圖

圖2.1不同湍流模型展向平均氣膜冷卻效率與實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)對比圖示，Realizablek-模型的計(jì)算精度相對較高，誤差相對較小，在終選擇Realizablek-模型作為數(shù)值模擬研究使用的湍流模型。小結(jié)數(shù)值模擬的基礎(chǔ)理論進(jìn)行了研究與介紹，主要包括數(shù)值模擬中網(wǎng)算流體力學(xué)中基....

圖3.1豆形孔、貓耳孔及C形孔的結(jié)構(gòu)模型示意圖

而貓耳孔偏向于氣膜孔下游側(cè)。通過對以往文獻(xiàn)的了解我們較于傳統(tǒng)的圓形孔具有更強(qiáng)的橫向擴(kuò)散能力；貓耳孔通過形成反腎形渦對，提高了熱端壁面的冷卻效果。在此基礎(chǔ)上，本章將使用數(shù)值模擬手和貓耳孔孔內(nèi)及孔下游的流場情況；同時(shí)，將提出一種新形氣膜孔，并孔作為研究C形孔的對比孔形，探究其流場....

圖3.2計(jì)算域示意圖

圖3.2計(jì)算域示意圖主流入口和冷卻氣流均為速度入口，其中主流速度為20m/s，溫度為330K，冷卻氣流速度為300K，速度根據(jù)吹風(fēng)比算出，其中為了方便對比，對吹風(fēng)比的定義進(jìn)行改動，選擇氣膜孔入口的平均流速及氣流密度定義吹風(fēng)比。采用Realizablek-模型....

本文編號：4013424