改进姊妹孔气膜冷却效率数值模拟

发布时间：2021-02-10 20:08

　　针对改进姊妹孔在吹风比为0.5、1.0、1.5、2.0情况下的温度场、流场以及冷却效率分布作了数值研究,模拟结果与圆柱孔和传统姊妹孔进行了分析比较。结果表明:与圆柱孔和传统姊妹孔相比,改进姊妹孔形成了附加漩涡对,与反向漩涡对相互作用,抑制了冷却气流被反向漩涡对的抬升并且增强了冷却气流的扩散,提高了冷却气流的贴壁性,增大了冷却气流的展向扩展范围;与传统姊妹孔相比,在低吹风比条件下,改进姊妹孔提高了气膜冷却效率约（10～20）%,在高吹风比条件下,改进姊妹孔提高了气膜冷却效率约（20～35）%。 

【文章来源】：机械设计与制造. 2020,(11)北大核心

【文章页数】：5 页

【部分图文】：

孔结构示意图

模型网格采用ICEM六面体结构化网格划分，圆柱孔模型网格数约为20万，传统姊妹孔模型网格数约为43万，改进姊妹孔模型网格数约为79万。主流通道内靠近壁面、射流通道内靠近壁面所在区域以及孔内位置均进行了网格加密处理，如图2(b）所示。已验证网格系统满足增强壁面函数要求并且网格无关性良好。2.2 参数定义

为了验证计算是否可行，数值模拟了圆柱孔在吹风比0.5的孔后中心线效率，具体参数参[9]，如表1所示。计算结果与实验数据吻合度较大，最大相对误差为20%，计算结果和实验数据的比较[9]，如图3所示。有着一致的变化趋势，证明这里的计算方法可行。3.2 气膜冷却效率比较和分析

【参考文献】：
期刊论文
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[2]新型双射流冷却孔对气膜冷却效率影响的研究[J]. 王文三,唐菲,赵庆军,徐建中.  工程热物理学报. 2011(08)
[3]横向槽结构对气膜冷却效果影响的数值研究[J]. 戴萍,林枫.  推进技术. 2011(02)
[4]双向扩张型孔射流角度对气膜冷却特性影响的实验[J]. 李广超,朱惠人,樊慧明.  航空动力学报. 2009(05)
[5]不同横槽结构对气膜冷却效率影响的数值研究[J]. 章大海,陈秋炀,曾敏,罗来勤,张冬洁,王秋旺.  航空动力学报. 2008(04)



本文编号：3027922