回流燃烧室复合冷却结构冷却效果研究

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1、第44卷第6期2012年12月南京航空航天大学报v。1．44N。．6JournalofNanjiagUniversityofAeronautics&AstronauticsDec．2012回流燃烧室复合冷却结构冷却效果研究杨卫华1彭建勇2曹俊2宋双文2(1．南京航空航天大学能源与动力学院，南京，210016；2．中航工业航空动力机械研究所，株洲，412002)摘要：为了研究回流燃烧室火焰筲壁面不同冷却结构形式的冷却特点，设计了3种冷却结构形式，采用试验方式分别对其冷却效果进行了试验研究，得出了如下结论：在相同的壁面开孔率下，(1)吹风比对冷却效率影响显著，

2、随着吹风比的增大冷却效率升高；(2)在火焰筒的不同区段，不同的冷却结构表现出不同的特点；(3)沿整个火焰筒壁面，冲击+逆(同)向对流+气膜冷却结构的冷却效率变化剧烈，而冲击+发散冷却结构的冷却效率沿火焰筒壁面变化较为平缓，火焰筒壁面温度沿流向分布均匀，温度梯度小。这说明对于回流燃烧室，当壁面采用复合冷却结构时，采用全冲击发散冷却结构较为适宜。关键词：回流燃烧室；复合冷却；冷却效率，航空发动机中图分类号：V231．1文献标识码：A文章编号：1005—2615(2012)06—0769—06ExperimentalStudyonCoolingEffective

3、nessofCompoundCoolingConfigurationsinReverseFlowCombustorYangWeihual。PengJianyon92，CaoJun2，SongShuang'wen2(1．CollegeofEnergyandPowerEngineering，NanjngUniversityofAeronautics&Astronautics，Nanjing，210016，China；2．ChinaAviationPowerplantResearchInstitute，Zhuzhou，412002，China)Abstract：

4、Inordertoexperimentallystudythecoolingcharacteristicsofdifferentcompoundcoolingcon—figurationsinreverseflowcombustor，threekindsofcompoundcoolingconfigurationsaredesigned．Theresearchresuitsfromtheexperimentalstudyforthetestpiecesshowthat：(1)Thereisanobviouseffectoftheblowingratioon

5、thecoolingeffectiveness，thebiggertheblowingratio，thebetterthecoolingef—fectiveness．(2)Differentcoolingconfigurationsshowdifferentcoolingcharacteristicsinthedifferentsectionofreverseflowcombustor．(3)Forthereverseflowcombustor，thecoolingeffectivenessofim-pingement+reversedconvection

6、+filmcoolingconfigurationandimpingement+cocurrentconvection+filmcoolingconfigurationhaveagreatchange．However，thecoolingeffectivenesschangeofimpinge—ment+effusionconfigurationissmooth，whichmeansthetemperatureofreverseflowcombustorismoreeventhanthatoftheothercoolingconfigurations．Ke

7、ywords：reverseflowcombustionchamber；compoundcooling；coolingeffectiveness；aeroengines随着涡轴发动机功重比的不断提高，燃烧室部件设计将向高温升、高热容燃烧方向发展，传统的用于涡轴发动机火焰筒的冷却方法已经愈来愈不能满足未来发动机的需求，迫切需要采用更为先进的冷却方式来满足发动机火焰筒冷却的需要。为此，一些先进火焰筒的复合冷却技术应运而生，如冲击+对流+气膜复合冷却技术、冲击+发散冷却技术等。目前对于火焰筒复合冷却技术，国内外许多学者开展了相关研究n”。文献[6，7]研究了冲击

8、+发散复合冷却的几何结构对冷却效果的影响收稿日期：2012—01—