[00859683]航空发动机热端部件换热及气膜冷却特性研究
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技术详细介绍
系统研究了扇形气膜孔换热及气膜冷却特点，发现了最佳喷射夹角和偏角；系统测量了扇形气膜冷却下游的三维流场，研究了主流与射流的相互作用规律；对传统的低雷诺数K-ε湍流模型的湍动能生成项及湍动能耗散率生成项进行了改进；提出采用扩张形出口的气膜孔，增加出气量，降低出气动量，改善冷却效果的思路；首次测量确定了扇形和簸箕形两种孔形气膜冷却效率的最佳吹风比。首次提出气膜冷却换热临界吹风比概念；采用低雷诺数K-ε湍流模型解决湍流模型靠近壁面的流动较难模拟的问题；首次实验研究了高湍流度及涡轮叶栅端壁效应共同作用下涡轮叶片表面上的换热规律；对国际上公认的低雷若数K-ε湍流模型进行了改进，发展了计算高湍流度条件下涡轮叶片表面换热系数的计算方法和程序；针对涡轮叶栅内的流动特点，率先确定了尾迹诱导过渡起始点算法，发展了非定常尾迹影响下涡轮叶片上流动换热的数值方法和程序。