火焰筒多斜孔壁氣膜冷卻的數(shù)值模擬.pdf

1、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

2、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?？傊?，相