上游尾跡對氣膜冷卻影響的研究.pdf

1、氣膜冷卻在現(xiàn)代航空渦輪發(fā)動機熱端部件的冷卻結構中具有十分重要的作用。隨著航空發(fā)動機的不斷發(fā)展，氣膜冷卻技術也不斷面臨新的挑戰(zhàn)。近年來，在葉柵通道中轉-靜葉排之間的干涉尾跡對氣膜冷卻效果的影響成為國內外關注的研究問題之一，本文針對這一問題展開相應的研究。
　　首先針對經典平板氣膜冷卻模型，利用數(shù)值計算對受到上游定常尾跡影響下的平板氣膜冷卻問題進行研究，通過對比和分析幾種氣膜孔型、尾跡位置、尾跡寬度等條件下的出口下游溫度場和流場，得到

2、這些因素對氣膜冷卻特性的影響規(guī)律。研究結果表明：上游尾跡對氣膜冷卻的影響存在雙重作用機制：一方面，上游尾跡的存在易導致在主流中形成低速區(qū)，提高了主流的湍流度，在與冷卻氣體的交匯時加強了冷熱流體的摻混作用，具有不利于氣膜冷卻的影響機制；另一方面，上游尾跡的存在可以抑制反向渦對的發(fā)展，從而具有提高冷卻氣流側向擴展和再附壁能力的機制，又體現(xiàn)出改善氣膜冷卻效率的作用機制。因此，上游尾跡對于氣膜冷卻特性的影響非常復雜。圓形、扇形和類縫形等三種孔型

3、冷卻效果受尾跡影響的程度不同，圓孔受影響程度最大，類縫形孔受影響程度最?。晃槽E發(fā)生器橫向和縱向位置放生改變時，尾跡對氣膜孔流場的影響也相應發(fā)生變化；在低吹風比下尾跡影響使得氣膜冷卻效率的減小，但對于高動量氣膜射流噴吹情形，尾跡效應反而提高了氣膜冷卻效率；尾跡寬度越大，尾跡對氣膜冷卻的影響效果越顯著。
　　同時，利用實驗手段對上述規(guī)律進行驗證，尾跡對氣膜冷卻效率的影響規(guī)律與數(shù)值計算所得到的結論吻合，由此可以驗證本文的計算模型和計算方