微尺度阵列射流冲击流动与换热特性研究

发布时间：2017-08-29 03:30

  本文关键词：微尺度阵列射流冲击流动与换热特性研究

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【摘要】：针对微尺度阵列射流冲击结构的流动与换热特性,选取冲击孔为D=0.4mm、0.5mm、0.6mm,冲击距H/D=1.0、1.5、2.0,叉排和顺排结构的长圆形扰流柱,雷诺数Re范围为1000~10 000,保证与真实燃气轮机工况相等的气动参数下,对微尺度列射流冲击结构的流动与换热情况进行分析比较,结果表明:在相同的雷诺数下,长圆形扰流柱的排列方式对冲击靶面平均换热影响很小,对局部换热分布影响很大,叉排方式的换热分布均匀、温度梯度小;随着孔径的增大,下游强换热面积覆盖区域增大,但是在相同的流量下,D=0.4mm的靶面平均换热系数是远高于D=0.6mm;靶面平均换热系数随着冲击距H/D的增大而减小。因此,在最小的冷气量下,尽可能减小涡轮叶片内冷结构的尺寸可大大增强内通道的换热效果。
【作者单位】： 西安石油大学机械工程学院;西安交通大学数学与统计学院;
【关键词】： 冲击冷却 微尺度 换热系数 扰流柱 数值模拟
【基金】：陕西省自然科学基础研究计划项目(2014JQ7289)
【分类号】：TK471
【正文快照】： 0前言目前,随着科技的发展涡轮前燃气温度已远远高于涡轮高温部件材料的耐热极限,所采用的传统尺度下的“对流-冲击-气膜”复合冷却结构,冷气需求量较高,减小冷却结构的尺度就是有效的冷却手段,同时微尺度冷却结构具有很高的换热速率,发展微尺度冷却技术应用就成为解决涡轮叶

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