涡轮盘腔层流流动与传热相似研究

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1、第3l卷第6期2014年12月沈阳航空航天大学学报JoumalofShenyangAerospaceUnivers时Vr01．31No．6Dec．2014文章编号：2095—1248(2014)06一000l一06涡轮盘腔层流流动与传热相似研究赵国昌h”，李静1，宋丽萍仆，曹磊1，路天栋1，杜霞1(1．沈阳航空航天大学乱航空航天工程学部(院)．b．高等教育研究所，沈阳1101362．辽宁省航空推进系统先进测试技术重点实验室，沈阳110136)摘要：对描述转一静盘腔流体层流流动与传热的控制方程进行无量

2、纲变换得到相似准则，获得了层流条件下流动与传热相似需满足的准则条件：尺P，勘(或肌。，)，Pr和Go(f_1，2，3)对应相等。分别对高温和低温条件下涡轮盘腔内流动和传热进行数值模拟，在满足对应准则数相等和单值性条件相似时，两个盘腔模型的无量纲速度和无量纲温度等值线分布都吻合，高温和低温模型的流场和温度场相似，从而证明了通过低温涡轮盘腔实验定量模拟高温条件下涡轮盘腔流动与传热的可行性。关键词：转一静盘腔；相似准则；数值模拟；高温实验中图分类号：v231．1文献标志码：Adoi：10．3969／j．i

3、ssn．2095—1248．2014．06．00lStudyonthesiIIlilaritycriteriaoflaIIlinarnowandheattra璐ferfortheturbi玳disccaVityZHAOGuo．chall918”，LIJin91，SONGLi—pin91b，CAOLeil，LUTiaIl—don91，DU)(ial(a胁hyofJ螗ro哦Ice嘲nce血g．b．Insdt瞻ofHigllerEduc撕on，1．Sheny锄gAerospaceU试Versi哆，Shen

4、yaIlg110136；2．LiaoniIlgKeyLaboratoryofAdvancedfDrAeronauticalPmpulsionTest7r铳hnologySystem，Shenyangl10136)Abstract：ThegoVemingequationsofnowaIldheat仃ansferforroto卜statordisccaVitysystemsarecar。riedoutwit

5、ldimensionless呦sfonllation，a11dmenmesiIIlil撕tycr

6、itedaareestablishedfornowaJldheat廿ansferunderdif诧renttemperatllreconditions：ttlecorrespondingequaHtyoftlledimensionlessnumbers欠P，RD(orRP。)，PraIldGo(f-l，2，3)．Num甜calsi枷lationisimplementedont11enowaIldheat仃ansferoftwodisccavitymodelsunder

7、1ighandlowtempe

8、raturesrespectiVely，andtheresuhsindicateⅡlatdiIllensionlessvelocitycontoursdistributionaIlddimensionlesstemperaturecontoursdistri—butionofmetwodiskcavitiescoincideVerywell，andmeVeloci够fielda11dtemperatIlrefieldaresiIIli—larunderhighandlowtemperaturemod

9、els．ItisproVedmeoreticallyt11efeasibilityofmeexperimentalquaIltitativesimulationoft11enowaIldheat缸ansferinmetIlrbinedisccaVi哆underhightemperalllremroughtIlrbinedisccavi移under10wtemperamre．K竺!!壁!堂；翌坠塾!10rdiscca“ty；siIllil撕够criteria；nllI瑙晒calsirImlation；

10、11ightempcIratIlreexpenⅡ℃nt收稿日期：2014一09一12基金项目：国家自然科学基金(项目编号：51376133)；航空科学基金(项目编号：20131954004)作者简介：赵国昌(1964一)，男，北京人，博士，教授，主要研究方向：航空发动机流动、传热与热管理，E-删lil：shd923@笋Iail，com。2沈阳航空航天大学学报第31卷航空发动机涡轮前温度的不断提高，要求涡轮盘性能随之不断改进，需要进行涡轮盘腔流动与传热实验。由于高温条件