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1.
气膜冷却流场的实验研究和数值模拟的分析   总被引:5,自引:2,他引:3       下载免费PDF全文
用X型双丝热线探头对扇形气膜孔射流下游流场的测量结果表明,湍流因射流的注入而显著增强,并存在十分明显的各向非同性。传统的应力和速度梯度的涡粘关系仍然适用于气膜冷却流场,但应该在不同的方向上分别对湍流粘性系数进行修正。标准k-ε湍流模型可成功地模拟孔内流动和流向倾角α较小时的掺混气膜冷却流场,但在α较大时的孔中线附近区域内的流场模拟是不成功的,并导致冷却效率的模拟失败。  相似文献
2.
利用小孔射流改善气膜冷却效率的数值研究   总被引:3,自引:1,他引:2  
为了获得气膜孔下游放置一对射流小孔对气膜冷却效率的影响规律,采用数值模拟方法研究了不同吹风比下射流小孔出口位置尺寸不同时流动过程和冷却效率的分布情况,并与常规气膜孔冷却结构形式进行对比,以揭示小孔射流改善气膜冷却效率的作用机理.研究表明:在常规气膜孔下游开两个射流小孔后,两射流小孔分别产生一个较弱的与气膜孔反向涡对方向相反的反向涡对,反向涡对的相互作用减弱了气膜孔反向涡对的强度,使气膜的贴壁效果更好,提高了气膜孔的冷却效率.在各吹风比条件下,气膜孔下游有射流小孔时,冷却效率都有一定的提高,并且射流小孔间距较大时对两气膜孔中心线之间的横向平均冷却效率改善较大,吹风比较大时,效果更明显.  相似文献
3.
密集型阵列冲击射流换热特性实验   总被引:3,自引:1,他引:2       下载免费PDF全文
设计了多种不同几何参数的阵列射流冲击孔实验件,利用红外热像仪对其冲击冷却进行了热像显示实验,获得了冲击射流雷诺数和几何参数对局部对流换热特性的影响规律.结果表明:①对流换热系数随着射流雷诺数Rej的增加而逐渐增大;②随着孔间距的或者冲击间距的增大,冲击冷却的对流换热效果逐渐减弱;③当孔间距与孔径之比在3~5时,顺排阵列射流的强化换热效果优于叉排,而当孔间距与孔径之比为2时,在阵列射流上游叉排排布的强化换热效果优于顺排,而在下游则顺排排布的强化换热效果占优.  相似文献
4.
涡轮叶片型面气膜冷却效率的计算模型   总被引:1,自引:0,他引:1       下载免费PDF全文
研究并发展了以低雷诺数k ε紊流模型为基础的气膜冷却效率计算方法,将前人针对平板气膜冷却提出的掺混模型推广应用于涡轮叶片型面。计算结果表明,导向叶片型面存在四个典型区域,每个区域自气膜孔喷出的冷气射流与主流的相互作用的规律不同,对于四个典型区域分别建立质量喷出率φ和三维掺混系数γ两个经验参数随冷气吹风比变化的规律,并用所得的规律计算叶片上单排气膜孔下游的冷却效率,与实验数据符合良好。  相似文献
5.
一种计算气膜冷却效率的新模型   总被引:1,自引:0,他引:1       下载免费PDF全文
提出了等效边界层的概念及“质量喷出率”的参数,并在此基础上提出了一种新的离散孔气膜冷却的掺混模型,解决了冷气喷出后边界层内速度分布波动大及高吹风比时冷气穿透边界层引起的计算困难,计算表明,与以往气膜冷却的掺混模型相比,新的掺混模型能适用于较高吹风比情况下的冷却效率的计算问题。  相似文献
6.
燃烧室主燃孔下游气膜绝热温比研究   总被引:1,自引:1,他引:0       下载免费PDF全文
林宇震  袁怡祥  刘高恩  谢川华 《推进技术》2002,23(4):273-275,331
对单个主燃孔射流下游的缝槽气膜绝热温比进行的实验研究中,采用了CO2传热传质类比方法测量气膜的绝热温比,考虑了三种气膜吹风比和两种主燃孔射流动量比,研究结果表明:主燃孔射的引入破坏了气膜的完整性,相对于正常气膜的绝热温比值,主燃孔射流正下游区域的气膜绝热温比大幅度下降,在横向偏离主燃孔射流较远的下游区域,气膜绝热温比有一定程度的下降;气膜吹风比对气膜绝热温比的下降有较大影响,而主燃孔射流对气膜绝热温比下降影响小。  相似文献
7.
Sofar,filmcoolingisextensivelyadoptedforprotectinghightemperaturepartsingasturbine.Manyresearchworksarefocusedonflow[1~3Jandheattransfer[4'5jinthedownstreamofthecircularhole,buttheflowcharacteristicsattheholeexit,especiallyforflaredholeexit,arenotreportedatpresent.Inordertodesignasuitab1eholeshapeforpracticalcoolingandprovideplentyexperimentaldataforverificationofcomputercodes,adetai1edexperimentalin-vestigationabout3-Dflowfieldsattheexitofasinglecircularandfan-shapedholehasbeencompleted.1Exp…  相似文献
8.
本文采用数值计算手段,模拟普通的圆柱形单孔结构和小孔辅助射流结构在不同吹风比下的流动和换热,侧重通过直观演示气膜孔下游反向对旋涡对(肾形涡)的生成、发展以及相互作用过程,揭示小孔辅助射流改善气膜冷却效果的机理。结果表明:与单孔结构相比,小孔辅助射流结构,由于小孔射流的干涉作用,主孔射流形成的肾形涡的尺度和强度均有较大程度的减小,冷气射流与主流的掺混减弱,对冷气的向上抬升作用减小,避免了冷气穿透主流脱离壁面,大大提高冷效。随着吹风比的增加,与圆柱形单孔相比,气膜冷却效果改善更加明显。  相似文献
9.
采用大涡模拟方法对钝头双锥喷流致冷流场开展了数值模拟,研究了超声速喷流混合流场结构特征及密度脉动特性。大涡模拟方法基于隐式亚格子模型,空间离散采用高精度通量限制型紧致格式,时间推进采用显式Runger-Kutta方法。数值模拟清晰地捕捉到了流场波系结构,精细地预测了流动发生失稳、转捩以及发展为充分发展湍流的物理过程,直接获得了流场密度脉动特性。通过有、无喷流状态对称面流场的对比,发现超声速喷流能够有效冷却光学窗口;喷流与主流形成的混合层不稳定,很快发生失稳和转捩,形成大尺度湍流结构,进而引起强烈的密度脉动。此外,获得了钝头双锥整体模型喷流致冷流场的空间发展形态特征。  相似文献
10.
为了揭示气膜孔内不同"喷射现象"对气膜冷却流动传热的影响,在相同射流角基础上选取7种不同进气角的冷气腔以改变气膜孔内的"射流效应",并对7种冷气腔在不同吹风比条件下进行了对比研究。结果表明:当进气角不为0°时,不同进气角会在气膜孔内产生不同的"喷射现象"。低吹风比时不同进气角的气膜冷却效率相差不大。随着吹风比的增加,不同进气角时的冷却效率存在很大差别。在吹风比为1.5,进气角不大于0°时冷气在孔外形成了强肾形涡;而当进气角大于0°时冷气在与高温主流相互作用后,上游低动量区的冷气会绕开下游高动量区冷气后贴附壁面,增大涡对之间的距离从而减弱相互增强的效应。相对于原始冷气腔,在吹风比为1.5,进气角为15°和30°时的平均气膜效率分别提高了约130%和70%。  相似文献
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