冲击—扰流柱—气膜层板结构的综合冷却效率研究

发布时间：2024-01-29 22:25

　　随着燃气轮机在航空、发电及舰船等各个领域中的应用越来越广泛,提高燃气轮机的性能成为现阶段急需解决的问题。从燃气轮机理想布雷顿循环机理来看,提高压比及燃烧室出口温度均有利于提高发动机的输出功率,进而提高推重比。随着推重比的提高,燃烧室部件设计必然会向高温升、高热容方向发展,燃烧室温度升高会导致参与燃烧的空气量增加,用于冷却的空气量减少,且冷气的温度升高,冷却潜力下降,燃烧室壁面温度远远高于金属的耐受温度。因此,为了保障燃烧室热端部件在高温下持续可靠地工作,必须发展诸如多孔全覆盖、双层壁和层板等先进的复合冷却结构。本文根据层板冷却结构的两种孔-柱排布方式,通过实验测试得到了吹风比对冲击-扰流柱-气膜层板结构综合冷却效率的影响规律,并验证了数值模拟方法的正确性。结果表明:在本次实验研究范围内,吹风比增大,高温气流侧壁面温度降低;当吹风比较小时,吹风比的增大对综合冷却效率有一定的提高作用;当吹风比增大到1.5后,气膜喷吹速度继续增大,气膜贴壁性能减弱,综合冷却效率提高幅度变缓。针对燃烧室火焰筒的真实气动热力条件,在给定的单位壁面面积冷却空气质量流量下,通过数值模拟较为系统地研究了冲击-扰流柱-...

【文章页数】：106 页

【学位级别】：硕士

图1.3不同冷却结构的效率随热负荷的变化

图1.9冷气消耗量对比

图1.10冷气热负荷对比

图1.14多孔层板冷却传热示意图

本文编号：3888954