静叶栅上游端壁双射流气膜冷却特性实验
发布时间：2021-11-10 23:58
为了进一步挖掘上游端壁气膜冷却的潜力,在低速叶栅风洞的静叶片上游端壁上,实验研究了双射流构型的气膜冷却特性,并与双排圆孔进行了对比。探究了吹风比（M=0.5,1.0,1.5,2.0）、密度比（Rd=1.0,1.5）的效应。端壁表面的气膜冷却效率通过压力敏感漆（PSP）测得。结果表明,吹风比的增大虽然会加剧吹离现象,但同时也会促进叶栅通道中、后段的气膜覆盖。密度比的增大会抑制气膜吹离,促进气膜横向覆盖和提高平均冷却效率。双射流孔相比于圆形孔,冷却气流在孔下游形成了反肾形涡,较好抑制了气膜吹离;但从双射流孔喷出的冷却气流对于叶栅通道内的涡系也更加敏感。在高吹风比下,双射流孔的冷却效率相对于圆形孔有一定的优势,特别是双射流I构型。
【文章来源】：火箭推进. 2020,46(02)
【文章页数】：8 页
【图文】：
实验系统示意图
图1 实验系统示意图表1 气膜孔结构参数Tab.1 Parameters of the film-cooling holes 几何参数 数值 几何参数 数值 d/mm 2 β21/(°) -45.0 L·d-1 6 β22/(°) 45.0 θ/(°) 30 S2·d-1 3.0 S1·d-1 3 w3·d-1 0.5 w1·d-1 2.0 W3·d-1 4 W2·d-1 4.0 β31/(°) 45 w2·d-1 0.5 β32/(°) -45 W2·d-1 4.0 S3·d-1 3
基于传热传质类比,压力敏感漆(Pressure Sensitive Paint,PSP)被用于测量端壁表面的气膜冷却效率,可以不受导热误差的影响。PSP涂层被特定波长的激发光照射时,会发出荧光,其光强与氧气浓度(或分压)成负相关。一台LED被用于发射波长约为420 nm的激发光,PSP涂层激发的荧光穿过610 nm的带通滤光片后,被一台S-CMOS相机所接收。每次实验前均需对PSP进行标定,以避免实验环境温度变化的效应[14]。将压力与相应的荧光光强进行拟合,曲线如图3所示,其中PR与IR分别为参考压力(即常压)以及参考压力下的荧光光强。实验中,由所测荧光光强计算得到氧气浓度(氧气分压),进而通过传热传质类比[15],由氧气浓度或分压力,计算气膜冷却效率
【参考文献】：
期刊论文
[1]推力室头部最优气膜参数研究[J]. 高兴峰,张建伟,孙冰,王太平. 火箭推进. 2018(02)
[2]不同横向距离下双射流孔流动与冷却特性实验研究[J]. 姚家旭,雷蒋. 火箭推进. 2018(01)
[3]气膜冷却传热传质类比研究[J]. 王建,孙冰,魏玉坤. 火箭推进. 2008(02)
本文编号：3488199
【文章来源】：火箭推进. 2020,46(02)
【文章页数】：8 页
【图文】：
实验系统示意图
图1 实验系统示意图表1 气膜孔结构参数Tab.1 Parameters of the film-cooling holes 几何参数 数值 几何参数 数值 d/mm 2 β21/(°) -45.0 L·d-1 6 β22/(°) 45.0 θ/(°) 30 S2·d-1 3.0 S1·d-1 3 w3·d-1 0.5 w1·d-1 2.0 W3·d-1 4 W2·d-1 4.0 β31/(°) 45 w2·d-1 0.5 β32/(°) -45 W2·d-1 4.0 S3·d-1 3
基于传热传质类比,压力敏感漆(Pressure Sensitive Paint,PSP)被用于测量端壁表面的气膜冷却效率,可以不受导热误差的影响。PSP涂层被特定波长的激发光照射时,会发出荧光,其光强与氧气浓度(或分压)成负相关。一台LED被用于发射波长约为420 nm的激发光,PSP涂层激发的荧光穿过610 nm的带通滤光片后,被一台S-CMOS相机所接收。每次实验前均需对PSP进行标定,以避免实验环境温度变化的效应[14]。将压力与相应的荧光光强进行拟合,曲线如图3所示,其中PR与IR分别为参考压力(即常压)以及参考压力下的荧光光强。实验中,由所测荧光光强计算得到氧气浓度(氧气分压),进而通过传热传质类比[15],由氧气浓度或分压力,计算气膜冷却效率
【参考文献】：
期刊论文
[1]推力室头部最优气膜参数研究[J]. 高兴峰,张建伟,孙冰,王太平. 火箭推进. 2018(02)
[2]不同横向距离下双射流孔流动与冷却特性实验研究[J]. 姚家旭,雷蒋. 火箭推进. 2018(01)
[3]气膜冷却传热传质类比研究[J]. 王建,孙冰,魏玉坤. 火箭推进. 2008(02)
本文编号：3488199
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/hangkongsky/3488199.html
