改進(jìn)姊妹孔氣膜冷卻效率數(shù)值模擬
發(fā)布時(shí)間:2021-02-10 20:08
針對改進(jìn)姊妹孔在吹風(fēng)比為0.5、1.0、1.5、2.0情況下的溫度場、流場以及冷卻效率分布作了數(shù)值研究,模擬結(jié)果與圓柱孔和傳統(tǒng)姊妹孔進(jìn)行了分析比較。結(jié)果表明:與圓柱孔和傳統(tǒng)姊妹孔相比,改進(jìn)姊妹孔形成了附加漩渦對,與反向漩渦對相互作用,抑制了冷卻氣流被反向漩渦對的抬升并且增強(qiáng)了冷卻氣流的擴(kuò)散,提高了冷卻氣流的貼壁性,增大了冷卻氣流的展向擴(kuò)展范圍;與傳統(tǒng)姊妹孔相比,在低吹風(fēng)比條件下,改進(jìn)姊妹孔提高了氣膜冷卻效率約(10~20)%,在高吹風(fēng)比條件下,改進(jìn)姊妹孔提高了氣膜冷卻效率約(20~35)%。
【文章來源】:機(jī)械設(shè)計(jì)與制造. 2020,(11)北大核心
【文章頁數(shù)】:5 頁
【部分圖文】:
孔結(jié)構(gòu)示意圖
模型網(wǎng)格采用ICEM六面體結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格劃分,圓柱孔模型網(wǎng)格數(shù)約為20萬,傳統(tǒng)姊妹孔模型網(wǎng)格數(shù)約為43萬,改進(jìn)姊妹孔模型網(wǎng)格數(shù)約為79萬。主流通道內(nèi)靠近壁面、射流通道內(nèi)靠近壁面所在區(qū)域以及孔內(nèi)位置均進(jìn)行了網(wǎng)格加密處理,如圖2(b)所示。已驗(yàn)證網(wǎng)格系統(tǒng)滿足增強(qiáng)壁面函數(shù)要求并且網(wǎng)格無關(guān)性良好。2.2 參數(shù)定義
為了驗(yàn)證計(jì)算是否可行,數(shù)值模擬了圓柱孔在吹風(fēng)比0.5的孔后中心線效率,具體參數(shù)參[9],如表1所示。計(jì)算結(jié)果與實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)吻合度較大,最大相對誤差為20%,計(jì)算結(jié)果和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的比較[9],如圖3所示。有著一致的變化趨勢,證明這里的計(jì)算方法可行。3.2 氣膜冷卻效率比較和分析
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]利用W型槽提高氣膜冷卻效率機(jī)理[J]. 李廣超,陳鈺愷,劉永泉,杜治能,張魏. 推進(jìn)技術(shù). 2016(03)
[2]新型雙射流冷卻孔對氣膜冷卻效率影響的研究[J]. 王文三,唐菲,趙慶軍,徐建中. 工程熱物理學(xué)報(bào). 2011(08)
[3]橫向槽結(jié)構(gòu)對氣膜冷卻效果影響的數(shù)值研究[J]. 戴萍,林楓. 推進(jìn)技術(shù). 2011(02)
[4]雙向擴(kuò)張型孔射流角度對氣膜冷卻特性影響的實(shí)驗(yàn)[J]. 李廣超,朱惠人,樊慧明. 航空動(dòng)力學(xué)報(bào). 2009(05)
[5]不同橫槽結(jié)構(gòu)對氣膜冷卻效率影響的數(shù)值研究[J]. 章大海,陳秋煬,曾敏,羅來勤,張冬潔,王秋旺. 航空動(dòng)力學(xué)報(bào). 2008(04)
本文編號(hào):3027922
【文章來源】:機(jī)械設(shè)計(jì)與制造. 2020,(11)北大核心
【文章頁數(shù)】:5 頁
【部分圖文】:
孔結(jié)構(gòu)示意圖
模型網(wǎng)格采用ICEM六面體結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格劃分,圓柱孔模型網(wǎng)格數(shù)約為20萬,傳統(tǒng)姊妹孔模型網(wǎng)格數(shù)約為43萬,改進(jìn)姊妹孔模型網(wǎng)格數(shù)約為79萬。主流通道內(nèi)靠近壁面、射流通道內(nèi)靠近壁面所在區(qū)域以及孔內(nèi)位置均進(jìn)行了網(wǎng)格加密處理,如圖2(b)所示。已驗(yàn)證網(wǎng)格系統(tǒng)滿足增強(qiáng)壁面函數(shù)要求并且網(wǎng)格無關(guān)性良好。2.2 參數(shù)定義
為了驗(yàn)證計(jì)算是否可行,數(shù)值模擬了圓柱孔在吹風(fēng)比0.5的孔后中心線效率,具體參數(shù)參[9],如表1所示。計(jì)算結(jié)果與實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)吻合度較大,最大相對誤差為20%,計(jì)算結(jié)果和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的比較[9],如圖3所示。有著一致的變化趨勢,證明這里的計(jì)算方法可行。3.2 氣膜冷卻效率比較和分析
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]利用W型槽提高氣膜冷卻效率機(jī)理[J]. 李廣超,陳鈺愷,劉永泉,杜治能,張魏. 推進(jìn)技術(shù). 2016(03)
[2]新型雙射流冷卻孔對氣膜冷卻效率影響的研究[J]. 王文三,唐菲,趙慶軍,徐建中. 工程熱物理學(xué)報(bào). 2011(08)
[3]橫向槽結(jié)構(gòu)對氣膜冷卻效果影響的數(shù)值研究[J]. 戴萍,林楓. 推進(jìn)技術(shù). 2011(02)
[4]雙向擴(kuò)張型孔射流角度對氣膜冷卻特性影響的實(shí)驗(yàn)[J]. 李廣超,朱惠人,樊慧明. 航空動(dòng)力學(xué)報(bào). 2009(05)
[5]不同橫槽結(jié)構(gòu)對氣膜冷卻效率影響的數(shù)值研究[J]. 章大海,陳秋煬,曾敏,羅來勤,張冬潔,王秋旺. 航空動(dòng)力學(xué)報(bào). 2008(04)
本文編號(hào):3027922
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