航空發(fā)動機(jī)渦輪機(jī)匣內(nèi)部空氣流道結(jié)構(gòu)異常復(fù)雜,呈現(xiàn)出突擴(kuò)、突縮、障礙凸起、凹槽及沖擊射流等局部特征。這些局部復(fù)雜結(jié)構(gòu)（尤其是沖擊射流結(jié)構(gòu)）使機(jī)匣內(nèi)部換熱呈現(xiàn)出強(qiáng)烈的局部特征,因此需要針對這些局部結(jié)構(gòu)開展換熱特性研究。本文以機(jī)匣內(nèi)部環(huán)腔結(jié)構(gòu)為對象,采用實(shí)驗(yàn)研究與數(shù)值模擬相結(jié)合的方法,分析了不同沖擊雷諾數(shù)下相對沖擊高度、相對周向孔間距、沖擊角度、沖擊孔排數(shù)、沖擊孔排布方式、初始橫流以及周向泄漏對沖擊靶面的換熱特性的影響,在所研究的參數(shù)范圍內(nèi)得出以下結(jié)論:（1）對于本文研究的所有結(jié)構(gòu),沖擊靶面上的換熱強(qiáng)度隨沖擊雷諾數(shù)的增大而增強(qiáng)。（2）相對沖擊高度為3時(shí)沖擊靶面上滯止區(qū)的換熱強(qiáng)度在3種結(jié)構(gòu)中最強(qiáng);相對沖擊高度為9時(shí)沖擊靶面上的平均換熱強(qiáng)度最強(qiáng)。（3）沖擊孔相對周向孔間距越小,沖擊孔周向排布越密集,沖擊靶面上的平均換熱強(qiáng)度越強(qiáng);沖擊孔排數(shù)越多,沖擊孔軸向排布越密集,沖擊靶面上的平均換熱強(qiáng)度越強(qiáng)。（4）沖擊孔叉排時(shí)所對應(yīng)的沖擊靶面上的平均換熱強(qiáng)度要比順排時(shí)強(qiáng)。（5）初始橫流的加入可以增強(qiáng)沖擊靶面上的換熱強(qiáng)度,并且同一沖擊雷諾數(shù)下橫流流量比越大,沖擊靶面上的整體換熱強(qiáng)度越強(qiáng);周向泄漏的存在會削弱沖擊... 

【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)】：94 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
注釋表
第一章 緒論
    1.1 引言
    1.2 國內(nèi)外研究綜述
        1.2.1 單孔射流沖擊換熱
        1.2.2 多孔射流沖擊換熱
    1.3 本文研究內(nèi)容
第二章 機(jī)匣內(nèi)部環(huán)腔結(jié)構(gòu)沖擊換熱特性實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)
    2.1 實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)
        2.1.1 氣源
        2.1.2 加熱器
        2.1.3 直流穩(wěn)壓電源
        2.1.4 測量系統(tǒng)
    2.2 實(shí)驗(yàn)段
    2.3 實(shí)驗(yàn)件
    2.4 實(shí)驗(yàn)參數(shù)和工況
        2.4.1 實(shí)驗(yàn)參數(shù)
        2.4.2 實(shí)驗(yàn)工況
    2.5 實(shí)驗(yàn)方法與過程
        2.5.1 實(shí)驗(yàn)方法
        2.5.2 實(shí)驗(yàn)過程
    2.6 本章小結(jié)
第三章 機(jī)匣內(nèi)部環(huán)腔結(jié)構(gòu)沖擊換熱特性實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析
    3.1 各種對比下沖擊靶面上的溫度分布
        3.1.1 相對沖擊高度對沖擊靶面溫度分布的影響
        3.1.2 沖擊角度對沖擊靶面溫度分布的影響
        3.1.3 相對周向孔間距對沖擊靶面溫度分布的影響
        3.1.4 沖擊孔排數(shù)對沖擊靶面溫度分布的影響
        3.1.5 沖擊孔排列方式對沖擊靶面溫度分布的影響
        3.1.6 初始橫流對沖擊靶面溫度場分布的影響
        3.1.7 周向泄漏對沖擊靶面溫度分布的影響
    3.2 各種幾何參數(shù)下沖擊靶面的對流換熱系數(shù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析
        3.2.1 沖擊雷諾數(shù)對對流換熱系數(shù)的影響
        3.2.2 相對沖擊高度對對流換熱系數(shù)的影響
        3.2.3 沖擊角度對對流換熱系數(shù)的影響
        3.2.4 相對周向孔間距對對流換熱系數(shù)的影響
        3.2.5 沖擊孔排數(shù)對對流換熱系數(shù)的影響
        3.2.6 沖擊孔排列方式對對流換熱系數(shù)的影響
        3.2.7 初始橫流對對流換熱系數(shù)的影響
        3.2.8 周向泄漏對對流換熱系數(shù)的影響
    3.3 實(shí)驗(yàn)誤差分析
    3.4 本章小結(jié)
第四章 機(jī)匣內(nèi)部環(huán)腔結(jié)構(gòu)沖擊換熱特性數(shù)值研究
    4.1 計(jì)算模型
    4.2 控制方程
    4.3 湍流模型
    4.4 網(wǎng)格劃分
        4.4.1 網(wǎng)格獨(dú)立性
        4.4.2 網(wǎng)格劃分
    4.5 計(jì)算方法及邊界條件的設(shè)置
    4.6 數(shù)值結(jié)果及分析
        4.6.1 沖擊腔內(nèi)部流場分析
        4.6.2 沖擊雷諾數(shù)對沖擊靶面換熱特性的影響
        4.6.3 相對沖擊高度對沖擊靶面換熱特性的影響
        4.6.4 沖擊角度對沖擊靶面換熱特性的影響
        4.6.5 沖擊孔排列方式對沖擊靶面換熱特性的影響
        4.6.6 初始橫流對沖擊靶面換熱特性的影響
        4.6.7 周向泄漏對沖擊靶面換熱特性的影響
    4.7 計(jì)算結(jié)果及實(shí)驗(yàn)結(jié)果對比
    4.8 本章小結(jié)
第五章 結(jié)論與展望
    5.1 結(jié)論
    5.2 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀碩士期間發(fā)表的論文



本文編號：3407783