收缩-扩张形气膜孔提高气膜冷却效率的机理研究

刘存良; 朱惠人; 白江涛

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收缩-扩张形气膜孔提高气膜冷却效率的机理研究

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为了揭示收缩-扩张形孔提高气膜冷却效率的机理,选择了两种典型的气膜孔:圆柱形孔和扇形孔,进行了数值模拟对比研究.湍流模型选取Realizablek-ε模型,壁面函数采用增强壁面函数.结果表明:圆柱形孔射流法向动量很大很集中,生成了较强的耦合涡,冷却效率最低;扇形孔减弱了射流的法向动量,并产生了一定的展向速度,冷却效率得以提高;收缩-扩张形孔减小了射流的流向厚度,增大了射流的展向宽度,且产生了更大的展向速度,扩大了射流的覆盖区域,形成了与圆形孔及扇形孔射流相比作用相反的耦合涡,使气膜更好地贴附于壁面,气膜冷却效率高于其它两种孔形的效率;相对于圆柱形孔和扇形孔,收缩-扩张形孔的平均气膜冷却效率,在吹风比为0.5时,分别提高了约110%和15%,在吹风比为2时,分别提高了约560%和60%.

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来源
《航空动力学报》 |2008年第4期|598-604|共7页
作者
刘存良; 朱惠人; 白江涛;
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作者单位

西北工业大学动力与能源学院;

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原文格式 PDF
正文语种 chi
中图分类燃烧理论;
关键词
航空、航天推进系统; 气膜冷却; 孔形; 耦合涡; 冷却效率; 数值模拟;

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