本文關鍵詞：層板外部氣膜冷卻特性研究

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【摘要】：層板冷卻是研發(fā)新一代航空發(fā)動機的關鍵技術之一，對提高我國航空發(fā)動機自主研發(fā)能力，縮小與國際前沿發(fā)動機研制差距具有十分重要意義。本文結合實驗和數(shù)值計算研究了單排和雙排氣膜孔層板外表面氣膜冷卻效率和換熱系數(shù)隨氣膜孔相對位置、吹風比、氣膜孔射流角度的變化規(guī)律。 設計搭建了層板外部氣模冷卻特性實驗臺，測量了單排、雙排氣膜孔下吹風比為1.0、1.5、2.0，氣膜孔射流角度20°、30°、90°時層板外表面冷卻效率和換熱系數(shù)。實驗結果表明：單排氣膜孔層板逆流結構外表面冷卻效率大于順流結構，，冷效提升區(qū)域隨著吹風比的增大由上游區(qū)域向下游區(qū)域移動，同時逆流結構提高了上游區(qū)域的換熱系數(shù)；單排孔時，冷卻效率隨著吹風比的增大先減小后增大，雙排孔時，冷卻效率隨著吹風比的增大而減小，吹風比對換熱系數(shù)的影響不大；單排氣膜孔冷卻效率隨著射流角度的增加先增大后減小，換熱系數(shù)隨著射流角度的增大而增大。 建立了和實驗模型一致的數(shù)值模型，計算了單排氣膜孔吹風比為1.0、1.5、2.0，氣膜孔射流角度20°和90°時層板外表面冷卻效率和換熱系數(shù)。結果表明：逆流結構層板外部冷卻效率大于順流結構冷卻效率，徑向平均冷卻效率最大差值隨著吹風比的增大而增大，逆流結構換熱系數(shù)較�。粏闻艢饽た讓影逋獠坷鋮s效率隨著吹風比的增大而減小，換熱系數(shù)隨著吹風比的增大而增大。
【關鍵詞】：層板 渦輪葉片 氣膜冷卻 冷卻效率 換熱系數(shù) 液晶測溫
【學位授予單位】：沈陽航空航天大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：V233.5
【目錄】：

• 摘要6-7
• Abstract7-11
• 第1章 緒論11-21
• 1.1 引言11-12
• 1.2 葉片冷卻技術發(fā)展12-15
• 1.3 層板冷卻技術發(fā)展概況15-19
• 1.4 本文的主要工作內(nèi)容及創(chuàng)新點19-21
• 第2章 實驗裝置和數(shù)據(jù)處理21-34
• 2.1 實驗設備21-22
• 2.2 實驗件22-24
• 2.3 數(shù)據(jù)采集和處理方法24-25
• 2.4 實驗工況和實驗方法25-34
• 2.4.1 實驗工況25
• 2.4.2 參數(shù)定義25-26
• 2.4.3 熱色液晶測溫原理簡介26-27
• 2.4.4 液晶標定過程27-29
• 2.4.5 氣膜冷卻特性的瞬態(tài)液晶測量原理和方法29-31
• 2.4.6 誤差分析31-32
• 2.4.7 冷卻效率和換熱系數(shù)的不確定度分析32-34
• 第3章 層板外部氣膜冷卻實驗研究34-55
• 3.1 前言34
• 3.2 層板外部氣膜冷卻效率結果及分析34-45
• 3.2.1 氣膜孔相對位置對冷卻效率的影響34-38
• 3.2.2 相同射流角度下吹風比對冷卻效率的影響38-42
• 3.2.3 相同吹風比下射流角度對冷卻效率的影響42-45
• 3.3 層板外部氣膜換熱系數(shù)結果及分析45-55
• 3.3.1 氣膜孔相對位置對換熱系數(shù)的影響45-48
• 3.3.2 相同射流角度下吹風比對換熱系數(shù)的影響48-52
• 3.3.3 相同吹風比下射流角度對換熱系數(shù)的影響52-55
• 第4章 層板外部氣膜冷卻特性數(shù)值研究55-73
• 4.1 前言55
• 4.2 層板外部氣膜冷卻特性數(shù)值計算55-57
• 4.2.1 控制方程55
• 4.2.2 湍流模型55-56
• 4.2.3 近壁面處理56
• 4.2.4 計算域網(wǎng)格56-57
• 4.2.5 邊界條件57
• 4.2.6 收斂條件57
• 4.3 計算結果分析57-73
• 4.3.1 層板外部氣模冷卻效率結果分析58-65
• 4.3.2 層板外部氣模換熱系數(shù)結果分析65-69
• 4.3.3 計算結果與實驗結果對比69-73
• 結論73-75
• 參考文獻75-78
• 致謝78-79
• 攻讀碩士期間發(fā)表（含錄用）的學術論文79

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

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本文編號：662684