氣膜冷卻流場和溫度場特性的高速紋影研究.pdf

1、氣膜冷卻作為一種重要的冷卻手段，已廣泛應用于現(xiàn)代燃氣輪機燃燒室和渦輪葉片等高溫部件中，氣膜冷卻效率的提高在維護高溫部件性能和提升整機使用壽命方面有著至關重要的作用。研究氣膜冷卻流場內(nèi)部結構和相互作用機理對于提高氣膜冷卻效率有很大幫助。本文依托浙江理工大學現(xiàn)有的風洞系統(tǒng)搭建了平板氣膜冷卻實驗臺，結合改進的紋影系統(tǒng)和圖像采集系統(tǒng)，對平板氣膜冷卻流場進行了可視化研究，在吹風比分別為0.5、1.0、1.5、2.0，射流角度分別為30°、45°、

2、60°的工況下，從射流對主流的穿透力，射流在擴展區(qū)域的覆蓋面積，以及射流和主流相互作用形成的渦的結構方面進行了深入研究。結合數(shù)值模擬的方法，對流場內(nèi)部渦量場、溫度場、密度場的變化進行了分析，并與實驗所得結果進行了對比，得出以下主要結論：
　　1、不同工況下射流對主流的穿透力不同。射流角度相同時，隨著吹風比的增大，射流對主流的穿透力增強。吹風比相同時，隨著射流角度的增大，射流對主流的穿透力增強，兩者都呈單調(diào)變化趨勢。
　　2、

3、不同工況下射流在擴展區(qū)域的覆蓋面積變化規(guī)律不同。在入射角為30°時，射流覆蓋面積隨著吹風比的增大而增大，在入射角為45°，吹風比為2.0與吹風比為1.5相比射流覆蓋面積并無明顯變化，在入射角為60°時，吹風比為2.0與吹風比為1.5相比，射流覆蓋面積減小。
　　3、相同吹風比下，隨著入射角的增大，剪切渦和尾跡渦尺度越來越大，越來越明顯。相同射流角度下，隨著吹風比的增大，剪切渦和尾跡渦尺度越來越大，越來越明顯。但是入射角度對剪切渦和