火焰筒多斜孔壁氣膜冷卻的數(shù)值模擬.pdf

1、航空發(fā)動(dòng)機(jī)高溫升、低污染的發(fā)展趨勢(shì)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(lái)降低熱端部件的工作溫度。多斜孔壁冷卻作為一種實(shí)用的準(zhǔn)發(fā)散冷卻方式，引起了國(guó)內(nèi)外廣泛關(guān)注。本文采用數(shù)值模擬的方法對(duì)多斜孔壁冷卻方式的流動(dòng)和傳熱特性進(jìn)行了研究。主要內(nèi)容包括三個(gè)方面。
　　首先，對(duì)單孔內(nèi)的對(duì)流換熱特性進(jìn)行了模擬研究，計(jì)算結(jié)果表明，孔傾角對(duì)孔內(nèi)局部對(duì)流換熱強(qiáng)度分布有較大影響，本文依據(jù)經(jīng)典強(qiáng)化傳熱理論和場(chǎng)協(xié)同理論解釋了對(duì)流換熱系數(shù)的分布情

2、況。
　　其次，利用簡(jiǎn)化的多斜孔壁平板模型研究了孔傾角、吹風(fēng)比等因素對(duì)壁面冷卻效果和流量系數(shù)的影響，并對(duì)計(jì)算結(jié)果進(jìn)行了多場(chǎng)協(xié)同驗(yàn)證；設(shè)計(jì)了五種多斜孔壁優(yōu)化結(jié)構(gòu)并對(duì)其流動(dòng)和換熱特性進(jìn)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(bǔ)多斜孔壁冷卻方式前端冷卻不足的問(wèn)題；橢圓形孔有助于增強(qiáng)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(qiáng)射流的橫向擴(kuò)散性?？傊?，相