粗糙度对涡轮叶片流动转捩及传热特性的影响

发布时间：2017-10-31 11:19

  本文关键词：粗糙度对涡轮叶片流动转捩及传热特性的影响

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【摘要】：为研究表面粗糙度对涡轮叶片流动转捩以及传热特性的影响,在自行开发的CFD程序平台上提出了对γ-Reθ转捩模型的粗糙度修正方法,并参考平板绕流和涡轮叶栅的实验数据对该方法进行验证。考虑粗糙度效应的影响,对MarkⅡ涡轮导叶5411工况进行数值模拟,得到如下结论:表面粗糙度对层流边界层换热系数影响不大,而对湍流边界层则有较大影响,进而显著改变壁面温度分布;与光滑壁面相比,5μm的等效沙粒粗糙度使吸力面湍流区域壁面温度升高约5.7 K,100μm粗糙度使壁面温度升高28.4 K,增幅达5%左右;当壁面粗糙度较低时,激波干涉对吸力面边界层的转捩起主导作用,而当粗糙度大于某临界值时,其作用会使转捩位置突然变化,本算例中该临界值近似为150μm。
【作者单位】： 北京航空航天大学能源与动力工程学院;先进航空发动机协同创新中心;
【关键词】： 粗糙度 转捩 涡轮 间歇因子 边界层
【分类号】：V211.3
【正文快照】： 网络出版地址:www.cnki.net/kcms/detail/11.2625.V.20160118.1537.002.html引用格式:李虹杨,郑峗.粗糙度对涡轮叶片流动转捩及传热特性的影响[J].北京航空航天大学学报,2016,42(10):2038-2047.LI H Y,ZHENG Y.Effect of surface roughness on flow transition and heat trans

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