為了進(jìn)一步挖掘上游端壁氣膜冷卻的潛力,在低速葉柵風(fēng)洞的靜葉片上游端壁上,實(shí)驗(yàn)研究了雙射流構(gòu)型的氣膜冷卻特性,并與雙排圓孔進(jìn)行了對(duì)比。探究了吹風(fēng)比（M=0.5,1.0,1.5,2.0）、密度比（R_d=1.0,1.5）的效應(yīng)。端壁表面的氣膜冷卻效率通過(guò)壓力敏感漆（PSP）測(cè)得。結(jié)果表明,吹風(fēng)比的增大雖然會(huì)加劇吹離現(xiàn)象,但同時(shí)也會(huì)促進(jìn)葉柵通道中、后段的氣膜覆蓋。密度比的增大會(huì)抑制氣膜吹離,促進(jìn)氣膜橫向覆蓋和提高平均冷卻效率。雙射流孔相比于圓形孔,冷卻氣流在孔下游形成了反腎形渦,較好抑制了氣膜吹離;但從雙射流孔噴出的冷卻氣流對(duì)于葉柵通道內(nèi)的渦系也更加敏感。在高吹風(fēng)比下,雙射流孔的冷卻效率相對(duì)于圓形孔有一定的優(yōu)勢(shì),特別是雙射流I構(gòu)型。 

【文章來(lái)源】：火箭推進(jìn). 2020,46(02)

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【圖文】：

實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)示意圖

圖1 實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)示意圖表1 氣膜孔結(jié)構(gòu)參數(shù)Tab.1 Parameters of the film-cooling holes 幾何參數(shù) 數(shù)值 幾何參數(shù) 數(shù)值 d/mm 2 β21/(°) -45.0 L·d-1 6 β22/(°) 45.0 θ/(°) 30 S2·d-1 3.0 S1·d-1 3 w3·d-1 0.5 w1·d-1 2.0 W3·d-1 4 W2·d-1 4.0 β31/(°) 45 w2·d-1 0.5 β32/(°) -45 W2·d-1 4.0 S3·d-1 3

基于傳熱傳質(zhì)類比,壓力敏感漆(Pressure Sensitive Paint,PSP)被用于測(cè)量端壁表面的氣膜冷卻效率,可以不受導(dǎo)熱誤差的影響。PSP涂層被特定波長(zhǎng)的激發(fā)光照射時(shí),會(huì)發(fā)出熒光,其光強(qiáng)與氧氣濃度(或分壓)成負(fù)相關(guān)。一臺(tái)LED被用于發(fā)射波長(zhǎng)約為420 nm的激發(fā)光,PSP涂層激發(fā)的熒光穿過(guò)610 nm的帶通濾光片后,被一臺(tái)S-CMOS相機(jī)所接收。每次實(shí)驗(yàn)前均需對(duì)PSP進(jìn)行標(biāo)定,以避免實(shí)驗(yàn)環(huán)境溫度變化的效應(yīng)[14]。將壓力與相應(yīng)的熒光光強(qiáng)進(jìn)行擬合,曲線如圖3所示,其中PR與IR分別為參考?jí)毫?即常壓)以及參考?jí)毫ο碌臒晒夤鈴?qiáng)。實(shí)驗(yàn)中,由所測(cè)熒光光強(qiáng)計(jì)算得到氧氣濃度(氧氣分壓),進(jìn)而通過(guò)傳熱傳質(zhì)類比[15],由氧氣濃度或分壓力,計(jì)算氣膜冷卻效率

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]推力室頭部最優(yōu)氣膜參數(shù)研究[J]. 高興峰,張建偉,孫冰,王太平.  火箭推進(jìn). 2018(02)
[2]不同橫向距離下雙射流孔流動(dòng)與冷卻特性實(shí)驗(yàn)研究[J]. 姚家旭,雷蔣.  火箭推進(jìn). 2018(01)
[3]氣膜冷卻傳熱傳質(zhì)類比研究[J]. 王建,孫冰,魏玉坤.  火箭推進(jìn). 2008(02)



本文編號(hào)：3488199