收缩-扩张形气膜孔提高气膜冷却效率的机理研究

摘要：

为了揭示收缩-扩张形孔提高气膜冷却效率的机理,选择了两种典型的气膜孔:圆柱形孔和扇形孔,进行了数值模拟对比研究.湍流模型选取Realizable k-ε模型,壁面函数采用增强壁面函数.结果表明:圆柱形孔射流法向动量很大很集中,生成了较强的耦合涡,冷却效率最低;扇形孔减弱了射流的法向动量,并产生了一定的展向速度,冷却效率得以提高;收缩-扩张形孔减小了射流的流向厚度,增大了射流的展向宽度,且产生了更大的展向速度,扩大了射流的覆盖区域,形成了与圆形孔及扇形孔射流相比作用相反的耦合涡,使气膜更好地贴附于壁面,气膜冷却效率高于其它两种孔形的效率;相对于圆柱形孔和扇形孔,收缩-扩张形孔的平均气膜冷却效率,在吹风比为0.5时,分别提高了约110%和15%,在吹风比为2时,分别提高了约560%和60%.

关键词：航空、航天推进系统、气膜冷却、孔形、耦合涡、冷却效率、数值模拟

所属期刊栏目：23

分类号：V231.2(航空发动机（推进系统）)

资助基金：国家重点基础研究发展计划973计划2007CB707701

在线出版日期：2008-06-23（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共7页

页码：598-604