带前缘冲击的一体化加力支板内外耦合传热数值研究

以全气膜覆盖的一体化加力支板为研究对象，将冲击板布置于支板内腔中，研究气膜出流-前缘冲击复合冷却结构下一体化加力支板内外流气-固耦合传热特性。开展了不同主次流温比（2.24～2.76）、不同冲击间距（H/D=1,2.5,4）等参数对支板内外流动特性、内外壁面对流换热系数分布和支板综合冷却效率的影响规律分析。研究结果表明：冲击板结构改变了支板腔内冷气流动及各排气膜孔流量分配，随着冲击间距的增大，冲击腔内对应气膜孔冷气量依次下降2.68%,3.80%,7.14%；此外，冲击板结构增强了支板前缘内外壁面对流换热，其中对内壁面对流换热的强化更为显著，前缘冲击滞止线处对流换热系数提升幅度依次为298.3%,354.5%,271.9%；冲击板的存在提高了壁温分布均匀性，而整体平均综合冷效随冲击间距的增大而增大，分别提升1.64%,2.26%,2.62%；随着主次流温比的增大，支板的综合冷效减小，但是下降的趋势逐渐减小；在主次流流量不变的情况下，随着冲击间距的增大，主次流压比减小，相比无冲击板模型，其变化幅度依次为0.395%,0.012%,-0.650%。