| 浅槽孔气膜冷却的大涡模拟研究 |
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| 引用本文： | 范芳苏,王春华,冯红科,张靖周.浅槽孔气膜冷却的大涡模拟研究[J].推进技术,2020,41(4):830-839. |
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| 作者姓名： | 范芳苏 王春华 冯红科 张靖周 |
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| 作者单位： | 1.南京航空航天大学 能源与动力学院，江苏省航空动力系统重点实验室，江苏 南京 210016;2.先进航空发动机协同创新中心，北京 100191 |
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| 基金项目： | 国家自然科学基金（51706097；U1508212）。 |
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| 摘 要： | 为了探究浅槽孔气膜冷却的强化冷却机理,针对平板浅槽型气膜孔冷却射流与主流相干作用进行大涡模拟研究,并与圆孔射流进行对比分析。研究结果表明:浅槽孔内部会形成一对循环涡旋,将冷却气向展向卷吸;浅槽孔下游会同时出现肾形涡对和反肾形涡对,反肾形涡对抑制了气膜冷却射流的抬升,改善了冷气贴壁性;与圆孔相比,浅槽孔气膜冷却射流的流场拟序结构分布更为无序,浅槽前缘未出现马蹄涡旋,射流下游也未形成串列的发卡涡;当吹风比增长到1.5时,浅槽孔在低频区(400Hz处)出现主频,在高频区的振幅则远低于圆孔,表明高吹风比下浅槽孔气膜冷却射流流场中低频小尺度涡旋占主导作用。整体而言,浅槽孔提升了气膜的展向扩展能力,冷却性能远优于传统圆孔。
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| 关 键 词： | 燃气涡轮发动机 气膜冷却 射流 孔形 大涡模拟 边界层 冷却效率 |
| 收稿时间： | 2019/4/22 0:00:00 |
| 修稿时间： | 2019/7/16 0:00:00 |
Large Eddy Simulation of Film Cooling from a Shallow Trench-Hole |
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| FAN Fang-su,WANG Chun-hu,FENG Hong-ke,ZHANG Jing-zhou.Large Eddy Simulation of Film Cooling from a Shallow Trench-Hole[J].Journal of Propulsion Technology,2020,41(4):830-839. |
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| Authors: | FAN Fang-su WANG Chun-hu FENG Hong-ke ZHANG Jing-zhou |
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| Institution: | 1.Jiangsu Province Key Laboratory of Aerospace Power System,College of Energy and Power Engineering,Nanjing University of Aeronautics and Astronautics,Nanjing 210016,China;2.Collaborative Innovation Center of Advanced Aero-Engine,Beijing 100191,China |
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| Abstract: | |
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| Keywords: | Gas turbine engine Film cooling Jet flow Shaped hole Large eddy simulation Boundary layer Cooling effectiveness |
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