發(fā)布時間：2017-11-05 13:13

  本文關(guān)鍵詞：火焰筒多斜孔壁氣膜冷卻的數(shù)值模擬

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【摘要】：航空發(fā)動機高溫升、低污染的發(fā)展趨勢導(dǎo)致了冷卻用氣量的減少,因此迫切需要高效的冷卻方式來降低熱端部件的工作溫度。多斜孔壁冷卻作為一種實用的準發(fā)散冷卻方式,引起了國內(nèi)外廣泛關(guān)注。本文采用數(shù)值模擬的方法對多斜孔壁冷卻方式的流動和傳熱特性進行了研究。主要內(nèi)容包括三個方面。首先,對單孔內(nèi)的對流換熱特性進行了模擬研究,計算結(jié)果表明,孔傾角對孔內(nèi)局部對流換熱強度分布有較大影響,本文依據(jù)經(jīng)典強化傳熱理論和場協(xié)同理論解釋了對流換熱系數(shù)的分布情況。其次,利用簡化的多斜孔壁平板模型研究了孔傾角、吹風(fēng)比等因素對壁面冷卻效果和流量系數(shù)的影響,并對計算結(jié)果進行了多場協(xié)同驗證;設(shè)計了五種多斜孔壁優(yōu)化結(jié)構(gòu)并對其流動和換熱特性進行了數(shù)值模擬,比較了不同結(jié)構(gòu)與傳統(tǒng)多斜孔壁的優(yōu)劣性。研究發(fā)現(xiàn):氣孔不同角度組合排布、非均勻排布、設(shè)置傾斜擋板等結(jié)構(gòu)均能有效彌補多斜孔壁冷卻方式前端冷卻不足的問題;橢圓形孔有助于增強射流的貼壁性;開橫槽的多斜孔壁結(jié)構(gòu)能一定程度增強射流的橫向擴散性。總之,相比于傳統(tǒng)結(jié)構(gòu),各優(yōu)化結(jié)構(gòu)均取得了不錯的冷卻效果。最后,構(gòu)建了單管燃燒室模型,著重考察了主流采用旋流進氣,燃燒工況下不同結(jié)構(gòu)參數(shù),如氣孔傾角、偏轉(zhuǎn)角、主流旋流角、氣孔形狀、氣孔非均勻排布方式等對燃燒室內(nèi)的流場、溫度場以及壁面冷卻效果的影響。
【學(xué)位授予單位】：華中科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：V231

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 朱宇;張群;徐華勝;鐘士林;;軸向旋流器幾何對回流區(qū)的影響[J];航空動力學(xué)報;2014年11期

2 丁陽;常海萍;杜治能;;具有相反橫向射流角的全覆蓋氣膜孔冷卻特性[J];航空動力學(xué)報;2014年03期

3 劉常春;吉洪湖;楊芳芳;張勃;鄭妹;;孔陣排列和偏轉(zhuǎn)角對多斜孔壁火焰筒冷卻效果的影響研究[J];推進技術(shù);2013年10期

4 胡婭萍;吉洪湖;鄭妹;張勃;;孔排布方式對多斜孔壁火焰筒傳熱特性影響的數(shù)值研究[J];推進技術(shù);2013年05期

5 謝婕;張靖周;;帶偏轉(zhuǎn)角氣膜出流發(fā)散壁冷卻特性的數(shù)值分析[J];南京航空航天大學(xué)學(xué)報;2013年02期

6 武曉欣;索建秦;梁紅俠;常峰;;菱形排列發(fā)散小孔火焰筒冷卻結(jié)構(gòu)數(shù)值模擬[J];航空工程進展;2013年01期

7 劉紅梅;張勃;吉洪湖;程明;王艷麗;吳敬華;;多斜孔壁的非均勻孔排布優(yōu)化設(shè)計及傳熱特性數(shù)值分析[J];航空發(fā)動機;2013年01期

8 曹宗華;何躍龍;;具有復(fù)合角的多斜孔板流量系數(shù)研究[J];燃氣渦輪試驗與研究;2011年04期

9 汪濤;索建秦;梁紅俠;王蓉雋;;火焰筒切向進氣發(fā)散小孔冷卻數(shù)值模擬[J];航空動力學(xué)報;2011年05期

10 張效偉;朱惠人;張霞;李中洲;;小尺度孔的流量系數(shù)試驗[J];航空動力學(xué)報;2010年11期

中國博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 楊成鳳;單排氣膜和多孔全覆蓋氣膜冷卻研究[D];南京航空航天大學(xué);2009年

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前6條

1 鄭妹;多斜孔壁火焰筒傳熱特性的數(shù)值研究[D];南京航空航天大學(xué);2009年

2 謝婕;多孔全覆蓋氣膜冷卻數(shù)值和實驗研究[D];南京航空航天大學(xué);2010年

3 胡婭萍;基于場協(xié)同理論的航空發(fā)動機冷卻結(jié)構(gòu)傳熱特性的數(shù)值研究[D];南京航空航天大學(xué);2003年

4 陳焱;致密微孔壁復(fù)合冷卻數(shù)值模擬與實驗研究[D];南京航空航天大學(xué);2005年

5 胡杰樺;基于理性形體的汽車外流場湍流模型研究與改進[D];湖南大學(xué);2009年

6 劉煒;環(huán)管型燃氣輪機燃燒室的數(shù)值模擬[D];上海交通大學(xué);2009年

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本文編號：1144327