通道内有射流、出流和旋流共同作用时的流动与换热特性研究

《通道内有射流、出流和旋流共同作用时的流动与换热特性研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、西北工业大学博士学位论文通道内有射流、出流和旋流共同作用时的流动与换热特性研究姓名：刘海涌申请学位级别：博士专业：航空宇航推进理论与工程指导教师：刘松龄20070101摘要的射流入射角度容易促进通道内旋流的形成与发展，对提高通道内的流动充满度有积极作用，可以改善侧壁出流孔的入流条件，但会减弱射流对横流作用的抵抗能力；较大的射流入射角度会提高靶面的换热能力，但使出流侧壁面的换热能力略有下降。4．射流雷诺m的变化对通道和侧壁出流孔内的流动结构没有明显影响，但对靶面和出流侧壁面上的换热特性有着显著影响。如的增加将大幅提高换热面上的换热能力，但随着船的不断增加，换热面上换热

2、强度的提高程度将逐渐减小。5．气膜孔出流量和出流位置的改变对通道和侧壁出流孔内的流场影响很小，但会影响到气膜孔流量系数的分布；通道端头出流的增加使侧壁出流孔和射流孔的流量系数减小i射流入射角的变化只对部分孔的流量系数数值略有影响，但不会影响其分布规律。6．在本文研究的冷却结构中，旋流的强化换热能力接近甚至超过了冲击冷却的强化作用；与光滑管流条件下的通道壁面换热相比，本结构中靶面和出流侧壁面上的换热能力是相同通道雷诺数条件下光滑管流换热能力的2～3倍。7．利用数值模拟方法可以对流动和换热问题进行预测，在本文所采用的湍流模型及壁面函数处理方法下，有关流动特性的计算结果与

3、相应实验结果符合的较好；而对于换热特性，计算结果和实验结果在局部区域仍存在一定差异。关键词：错排射流，冲击冷却，受限通道，流场，流量系数，横流，数值模拟II西北工业大学博士学位论文ABSTRACTHiglltl

4、rbineimettelllpemtIlrciIlmod锄g越tIlrbineengines代quir鹳propercooliIlgtec嘶questopratectitf吣mo、，erheat．Amongallofmeheat衄sfhe11llanc锄emtcchIliques，jetiIIlping咖enth雒tllemostsigni6cantpotc

5、miaItoincrc船etllelocalheat—tm船fhcoemci锄t．Recentdevelopmentincastingtcc}mologyh豁allowcdveryi11砸cateint锄alp越sagct0bemanuf砬ttlred．Tmsh邪ope眦dupn他possibilit)，ofc鸽tingsmalldi锄eterdj丘brcnlgeometfyimpillgementpassageiIltoturbmeblades．TIlejeta吐a胁impiI培锄em，isco珊Ⅱai眦dtonowalongmech耻elf0硼Ⅱedbc哪vee

6、n曲leorificeplateand出ei衄ers曲ceoftlleairfbilenvelope，releases劬mt11efilmcoolingholesorenterSothercllambeLS咖ngs、virlc觚bc缸lucedinthepas钳gebytllejets．Itisexpectedmat1llecoolinge腩ctiIlsuchp雒sagewollldbeincre船edby卸optimizecombirlationofiIIlpingem∞tcooling，嘶r1cooling锄d6Imc00ling．1nordertogaill口

7、蝴iIl-sightimomenow曲nlctIl把ofc0刖inedp鹋阻ge，getdetai卜knowledge0fheat位msf旨charac州sticonthep够髓gei11nersurface，expcrimd讯al缸dnumericalinvestigatioIlsof船mdy彻mic船pcctsa11dheat仃a11s向ckImcteristicwerec孤_riedommlargescaledtestmodeJs．T、votestmodels、ⅣithnapezoidcrOsssectionwereblliltupiIltheexpe胁ent

8、，oneforflowfieldmeasurementsand(heotheffort11eheat仃ansfbrmeasur锄encs．Ononesideoftllep嬲sage，廿leair曲terediIlf如marowOf40staggered舢19锄entimpingemelltholes．ArowOf25exitholesw篮openedontlle0ppOsitesidetomeimpingement喇6ceplate．The∞wcretllreerowsoffilmcoolingholes埘thconlpo眦daIlgle伽tllebonomwa