隨著航空發(fā)動機(jī)渦輪前進(jìn)口溫度的提高,渦輪葉片承受的熱負(fù)荷愈加嚴(yán)重,亟需采取有效的冷卻措施對葉片進(jìn)行熱防護(hù)。粗糙肋通道是渦輪葉片廣泛采用的內(nèi)部冷卻結(jié)構(gòu),對于渦扇等大型航空發(fā)動機(jī),葉片粗糙肋通道的阻塞比一般小于0.1,而對于渦槳或渦軸等中小型航空發(fā)動機(jī),其內(nèi)部粗糙肋通道的阻塞比一般在0.15以上,高阻塞比粗糙肋通道的流動換熱特性與低阻塞比時(shí)差別較大。為了獲得高阻塞比粗糙肋通道流動和換熱特性的變化規(guī)律,本文設(shè)計(jì)了異形和矩形兩種橫截面的通道,分別采用實(shí)驗(yàn)和數(shù)值模擬的方法研究了無量綱幾何參數(shù)和進(jìn)口雷諾數(shù)對流動和換熱特性的影響。無量綱幾何參數(shù)包括阻塞比e/d、肋倒角-肋高比r/e、肋寬-水力直徑比w/d和通道截面寬高比L/W。通過研究得出如下結(jié)論:（1）阻塞比e/d對換熱特性的影響最為顯著,隨阻塞比的增大,異形和矩形通道壁面的平均努塞爾數(shù)比均顯著增大,且在高阻塞比時(shí)表現(xiàn)更為明顯;（2）肋倒角-肋高比r/e對換熱特性的影響最為微弱,隨著肋倒角-肋高比的增大,矩形通道有肋側(cè)和無肋側(cè)、異形通道有肋側(cè)的平均努塞爾數(shù)比略有下降,異形通道無肋側(cè)和前緣則先略有增加后小幅減小;（3）對于異形通道,過大或過小的肋寬... 

【文章來源】：南京航空航天大學(xué)江蘇省 211工程院校

【文章頁數(shù)】：107 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

渦輪葉片冷卻方式

南京航空航天大學(xué)碩士學(xué)位論文了密集排列肋的優(yōu)越性。在某些情況下，全局換熱系數(shù)與底板表面的局部換熱系數(shù)呈現(xiàn)出不同的趨勢，這表明，旋轉(zhuǎn)所導(dǎo)致的肋換熱特性的變化可能決定了全局換熱系數(shù)，肋間距較小時(shí)，這種趨勢可能更加強(qiáng)烈，因?yàn)榇藭r(shí)肋的表面面積占總體換熱面積的一大部分。

南京航空航天大學(xué)碩士學(xué)位論文了密集排列肋的優(yōu)越性。在某些情況下，全局換熱系數(shù)與底板表面的局部換熱系數(shù)呈現(xiàn)出不同的趨勢，這表明，旋轉(zhuǎn)所導(dǎo)致的肋換熱特性的變化可能決定了全局換熱系數(shù)，肋間距較小時(shí)，這種趨勢可能更加強(qiáng)烈，因?yàn)榇藭r(shí)肋的表面面積占總體換熱面積的一大部分。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]高阻塞比肋化通道對流換熱特性實(shí)驗(yàn)研究[J]. 周明軒,薛樹林,賀宜紅,李維,楊衛(wèi)華.  推進(jìn)技術(shù). 2018(02)
[2]溫度比對旋轉(zhuǎn)直肋雙通道換熱特性的影響研究[J]. 崔欣超,鄧宏武,李洋,田淑青.  推進(jìn)技術(shù). 2016(11)
[3]高旋轉(zhuǎn)數(shù)下直肋U型方通道的換熱特性研究[J]. 馮曉星,田淑青,鄧宏武,李洋.  推進(jìn)技術(shù). 2016(03)
[4]高旋轉(zhuǎn)數(shù)下帶肋回轉(zhuǎn)通道的換熱特性[J]. 張洪,田淑青,鄧宏武,李洋.  航空動力學(xué)報(bào). 2016(02)
[5]高旋轉(zhuǎn)數(shù)下不同通道轉(zhuǎn)角帶肋回轉(zhuǎn)通道的換熱特性[J]. 王輝,田淑青,鄧宏武.  航空動力學(xué)報(bào). 2015(10)
[6]旋轉(zhuǎn)帶肋回轉(zhuǎn)通道換熱實(shí)驗(yàn)研究[J]. 趙曙,朱惠人,郭濤,許都純,張麗.  推進(jìn)技術(shù). 2015(06)
[7]出流孔位置對帶肋矩形通道換熱特性的影響[J]. 張宗衛(wèi),朱惠人,王振偉,郭濤.  推進(jìn)技術(shù). 2011(04)
[8]帶90°肋和雙排出流孔通道換熱特性的實(shí)驗(yàn)[J]. 郭濤,朱惠人,許都純.  航空動力學(xué)報(bào). 2010(10)
[9]曲面紅外測溫方向性誤差分析與修正方法[J]. 常國強(qiáng),常海萍,王寅會,單學(xué)慶.  航空動力學(xué)報(bào). 2010(02)
[10]內(nèi)冷通道帶肋和出流孔壁面的換熱研究[J]. 蘇福彬,朱惠人,郭濤,許都純.  航空動力學(xué)報(bào). 2009(07)

碩士論文
[1]渦輪葉片梯形通道冷卻結(jié)構(gòu)及其傳熱性能研究[D]. 任小萍.西安工程大學(xué) 2017
[2]帶肋及氣膜孔的矩形通道流阻和換熱研究[D]. 李廣超.西北工業(yè)大學(xué) 2006



本文編號：2947711