温度分布对自由盘层流换热的影响.pdf

《温度分布对自由盘层流换热的影响.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、2010年囊36蕾曩4霸Vo!．36No．4Aug．2010温度分布对自由盘层流换热的影响吕品，王成明，赵熙，徐国强(北京航空航天大学能源与动力工程学院，北京100191)吕品(1963)。女，副教授，主要从事工程热物理研究。收稿日期：2009一”一10摘要：在盘面过余温度为半径的多项式分布的第1类热边界条件下，对自由盘不可压层流流动和换热进行了数值模拟，盘面局部努赛尔数的计算值与理论解相比符合很好。计算结果表明：过余温度成倍变化时，盘面局部努赛尔数不受影响；过余温度按n次单项式分布时，盘面的局部努赛尔数与所有按几次多项式分布时所得局

2、部努赛尔数相比为最大；过余温度为任意多项式分布时，盘面局部努赛尔数数值上介于过余温度单独按该多项式的最高次和最低次分布所得到的局部努赛尔数之间，且随最高次项系数的增大而增大、随最低次项系数的增大而减小、随着中间次数项的系数在低半径区域增大而增大在高半径区域增大而减小。通过对计算数据的分析．给出和验证了过余温度接任意多项式分布时盘面局部努赛尔数的计算公式。关键词：自由盘；流动；换热：温度边界条件：涡轮盘EffectofTemperatureDistributiononLaminarHeatTransferforFreeDiskLVPin

3、，WANGCheng—ming,ZHaoXi．XUGuo—qiang(Propulsion，BeihangUniversity，Beijmg100191，China)Abstract：IV／thFirstheat60wIda可conditionthatpolynomialdistributiontaking如I

4、}surfacesurplustemperature璐radius，thenumericalsimulationofflowandheattransferforthe咖ediskincompressiblelaminarwas

5、conducted．Thecalculationof如I

6、}Nusseltnumberwellconformedtoitstheorysolution．Theresults8howthatthedisk8u,rfo,ceNussehnumberiscottsta／ttwhensurplustemperaturecha,舻inmultiple，ismaximuratamongallthelocalNusseltnumberobtainedaccordingtOpolynomialdistributionwithexponent凡when

7、surplustemperatureisdistributedonmonomialexpressionwithexponentn，isbetweenthelocalNussehrmmberobtainedaccordingtopolynomialdistributionwithmaximumandminmuwexponents，andiucreaseswithmaximumexponentcoefftcient，decreaseswiththeminimumexponentcoefficient,andincremeswithinte

8、rmediateexponentcoefftcientatlowradiuremius，decreaseswiththeintermediateexponentcoefficientat她咖radiuregains．Bringanalyzingcaleulateion,theform如如rcalculatingdisksurfacelocalNussehnumberwithsurplustemperatureisdistributedonanypolynominalorepresentedandvalidate．Keywords：fr

9、eedisk；flow；heattransfer；temperatureboundarycondition；turbinedisk1引言自由盘是指在无限大空间里以一定角速度旋转的圆盘，远离转盘的流体静止，研究自由盘的流动和换热是研究实际发动机中复杂盘腔内流动和换热的基础，如在某些情况下，转静系旋转盘腔可简化成自由捌1I。对自由盘层流流动，Vonkarmanl2I通过相似变换，将控制自吕品答：暑度分布劝自由盘蘑流换热羽影瞳由盘附近流体流动的偏微分方程转化为常微分方程并求解，得到自由盘的局部流量系数和盘面单侧力矩系数；对盘面换热，给定盘面

10、过余温度n(瓦为盘面温度、I为主流温度)的情况下，Dorfmanl3l、OwenH嗵过积分求解能量方程分别得到盘面局部努赛尔数。对自由盘的湍流流动，Vonkarman[21、Doffman园、Owenlal分别采用理论推