本文針對(duì)不同次流進(jìn)氣方式對(duì)氣膜冷卻整體流場和冷卻特性的影響進(jìn)行了研究。主要研究內(nèi)容和相關(guān)結(jié)論如下:首先,針對(duì)橫向進(jìn)氣下平板氣膜冷卻進(jìn)行了數(shù)值模擬方法的模型實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證,通過圓柱形氣膜孔橫流進(jìn)氣模型實(shí)驗(yàn)對(duì)計(jì)算方法進(jìn)行了驗(yàn)證,結(jié)果表明,橫向進(jìn)氣下氣膜絕熱卻效率的分布與變化規(guī)律的數(shù)值模擬結(jié)果與實(shí)驗(yàn)結(jié)果基本吻合。然后,針對(duì)容腔進(jìn)氣、正向進(jìn)氣、反向進(jìn)氣、橫流進(jìn)氣等四種不同進(jìn)氣方式對(duì)平板氣膜冷卻特性進(jìn)行了數(shù)值模擬研究,研究發(fā)現(xiàn)次流進(jìn)氣方式改變時(shí),會(huì)導(dǎo)致氣膜孔內(nèi)部流場發(fā)生改變,進(jìn)而改變冷卻空氣射流與主流的相干性;氣膜孔長徑比的增加和橫流-射流密流比的增加均會(huì)促使氣膜出口射流在下游處的抬升,導(dǎo)致氣膜與壁面發(fā)生脫離;在橫向進(jìn)氣下,扇形氣膜孔出流的偏移方向與同工況下圓柱形氣膜孔的偏轉(zhuǎn)方向相反。進(jìn)氣方式的改變對(duì)于圓柱形氣膜孔的冷卻效率有較大的影響,其中橫向進(jìn)氣和正向進(jìn)氣使低長徑比和低橫流-射流密流比情況下的氣膜冷卻效果相對(duì)容腔進(jìn)氣方式有所改善;對(duì)于扇形氣膜孔,在高吹風(fēng)比下,正向進(jìn)氣只在低長徑比和低橫流-射流密流比造成冷卻效果相對(duì)提升。圓柱形氣膜孔的流量系數(shù)隨著長徑比和橫流-射流密流比的增加而降低;扇形氣膜孔流量...

【文章頁數(shù)】：111 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第一章 緒論
    1.1 研究背景
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 平板氣膜冷卻
        1.2.2 不同進(jìn)氣方式下的氣膜冷卻
        1.2.3 渦輪葉片處的氣膜冷卻
    1.3 本文研究內(nèi)容
第二章 數(shù)值計(jì)算方法與實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證
    2.1 數(shù)值計(jì)算方法
        2.1.1 基本控制方程
        2.1.2 湍流模型
        2.1.3 參數(shù)定義
    2.2 實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)
        2.2.1 實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)
        2.2.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)備
        2.2.3 實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ?br>        2.2.4 實(shí)驗(yàn)測量和數(shù)據(jù)處理
    2.3 物理模型簡介
    2.4 湍流模型驗(yàn)證
    2.5 網(wǎng)格獨(dú)立性
    2.6 數(shù)值模擬與實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)對(duì)比
第三章 氣膜孔進(jìn)氣效應(yīng)對(duì)平板氣膜冷卻性能影響的數(shù)值研究
    3.1 計(jì)算模型簡介
        3.1.1 邊界條件的設(shè)置
    3.2 不同進(jìn)氣方式對(duì)圓柱形氣膜孔的影響
        3.2.1 氣膜孔內(nèi)流場
        3.2.2 氣膜孔下游流場
        3.2.3 氣膜絕熱冷卻效率
        3.2.4 流量系數(shù)
    3.3 不同進(jìn)氣方式對(duì)扇形氣膜孔的影響
        3.3.1 氣膜孔內(nèi)流場
        3.3.2 氣膜孔下游流場
        3.3.3 氣膜絕熱冷卻效率
        3.3.4 流量系數(shù)
    3.5 本章小結(jié)
第四章 氣膜孔進(jìn)氣效應(yīng)對(duì)渦輪葉片冷卻性能影響的數(shù)值研究
    4.1 數(shù)值計(jì)算方法
        4.1.1 物理模型簡介
        4.1.2 湍流模型驗(yàn)證
        4.1.3 邊界條件
        4.1.4 網(wǎng)格獨(dú)立性
        4.1.5 參數(shù)定義
    4.2 渦輪葉片吸力面處的計(jì)算結(jié)果
        4.2.1 流場
        4.2.2 氣膜絕熱冷卻效率
    4.3 渦輪葉片壓力面處的計(jì)算結(jié)果
        4.3.1 流場
        4.3.2 氣膜絕熱冷卻效率
    4.4 本章總結(jié)
第五章 總結(jié)與展望
    5.1 本文研究內(nèi)容總結(jié)
        5.1.1 氣膜孔進(jìn)氣效應(yīng)對(duì)平板氣膜冷卻性能影響的數(shù)值研究
        5.1.2 氣膜孔進(jìn)氣效應(yīng)對(duì)渦輪葉片冷卻性能影響的數(shù)值研究
    5.2 未來工作展望
參考文獻(xiàn)
致謝
在學(xué)期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文



本文編號(hào)：3845227