叶片热障涂层结构内的非定常传热效应

发布时间：2018-05-08 01:36

  本文选题：热障涂层 + 非定常传热　； 参考：《热能动力工程》2017年11期

【摘要】：在热冲击与脉动热流边界条件下,应用数值方法求解一维非傅立叶导热方程,分析双层结构热障涂层内的一维非定常传热特性。计算模型引入壁面曲率修正,考虑了涡轮叶片表面的型线曲率影响。分析结果表明:涂层材料热松弛时间的长短是瞬态传热特性的决定因素。边界受瞬态冲击热流条件下,涂层内的温度分布在10倍的松弛时间后达到平衡分布。边界热流脉动周期与松弛时间相当时,涂层内热流出现了波状传输,热障涂层内的温度呈波状分布。非傅立叶导热方程预测的温度交变厚度大于抛物型方程预测的厚度,显示了高频热流作用下,涂层材料可能发生疲劳破坏。叶片表面的的凸形曲率以指数率形式,增强了涂层内温度波幅度,解释了叶片前缘等处涂层易出现裂纹的现象。
[Abstract]:A numerical method is applied to solve one - dimensional non - Fourier heat conduction equation under the boundary condition of thermal shock and pulsating heat flow , and the one - dimensional unsteady heat transfer characteristics in the thermal barrier coating of the double - layer structure are analyzed .

【作者单位】： 上海理工大学能源与动力工程学院;
【基金】：国家自然科学基金资助项目(51276116)
【分类号】：TG174.4

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本文编号：1859405