国家自然科学基金(51306152)
- 作品数：12 被引量：42H指数：4
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- 不同湍流度下吹风比对涡轮导向叶片吸力面气膜冷却的影响被引量：6
- 2018年
- 采用基于窄带热色液晶测量的瞬态全表面传热测量技术,研究了不同主流湍流度下的吹风比对涡轮导向叶片气膜冷却的影响,获得了叶片吸力面侧圆柱形孔排气膜冷却效率和表面传热系数比的全表面分布数据。结果表明:由于气膜射流与主流掺混的相互作用会随着主流湍流度的变化而变化,因此在主流湍流度不同时,吹风比对气膜冷却效率和表面传热系数比的影响规律会有所不同;主流湍流度较小时,吹风比的增大会显著减弱气膜覆盖效果与气膜冷却效率,但是在大湍流度下,吹风比的影响较弱,尤其是在远下游区域;相同的主流湍流度条件下,吹风比的增大会使得表面传热系数提高,但是在大湍流度下,换热增强效果较弱;相同吹风比下,高湍流度下的表面传热系数比相对较小。
- 贺宜红刘存良宋辉朱惠人周志翔
- 关键词：气膜冷却吹风比气膜冷却效率表面传热系数
- 内部横流对外部气膜冷却特性的影响
- 2014年
- 针对内部光滑横流通道,分析对比了内部横流(ReDh=50 000,100 000)对外部气膜冷却特性的影响。采用瞬态液晶测试技术获得了气膜孔下游表面换热系数与气膜冷却效率分布,并测量了气膜孔的流量系数。随着内部横流的增大,气膜孔流量系数下降,气膜孔下游表面换热系数增高。关于气膜冷却效率,当吹风比为0.5时,小横流条件下气膜冷却效率高于大横流条件;随着吹风比的增加,增强内部横流反而增加了下游气膜冷却效率,尤其是在吹风比为2时,展向平均冷却效率提高了约180%。
- 骆剑霞朱惠人刘存良贾广森
- 关键词：气膜孔换热系数
- 基于热色液晶的异型气膜孔气膜分布特征的可视化实验被引量：3
- 2015年
- 通过在气膜孔下游不同位置设置涂有热色液晶的黑色尼龙网,根据尼龙网上的彩色无量纲温度轮廓,对圆柱孔、水滴孔和簸箕孔在吹风比为0.5,1,2下的气膜分布状况进行可视化实验研究.结果表明:气膜孔沿主流流向的扩张会降低出流平均动量,较小程度地减弱了肾形对涡强度,使气膜的覆盖范围和气膜厚度都有所增大;展向扩张使出流平均动量降低的同时使其具有展向速度分量,明显降低了肾形对涡强度,显著增大气膜覆盖范围、降低气膜厚度,增强气膜的贴壁性;吹风比增大使气膜脱离壁面的趋势增强,降低气膜覆盖范围;排孔的相邻孔的出流会相互影响,有利于将气膜压向壁面,相比单孔来讲排孔的冷却效果和气膜覆盖效果更好.
- 吴阿赛朱惠人刘存良贺宜红卢聪明张聪笑
- 关键词：可视化热色液晶气膜冷却
- 涡轮叶片尾缘劈缝气膜冷却特性实验研究被引量：6
- 2016年
- 本文将层板冷却应用于涡轮叶片尾缘冷却中。为了研究肋形状对其劈缝气膜冷却特性的影响,在四种吹风比下,实验测量了直肋和倒斜角肋两种肋结构下的气膜冷却效率和换热系数,结果发现:1)倒斜角肋结构在劈缝下游的气膜冷却效率分布比直肋更均匀,倒斜角肋结构的平均气膜冷效高于直肋结构;2)两种结构的换热系数在劈缝出口处受吹风比影响较大,相同吹风比下,倒斜角肋结构的换热系数略高于直肋结构。
- 魏建生朱惠人张丽刘存良宋辉宋伟
- 关键词：叶片尾缘
- 涡轮叶片前缘对冲孔排气膜冷却特性的数值研究被引量：6
- 2017年
- 对涡轮叶片前缘对冲孔排和错位对冲孔排的气膜冷却特性进行了数值研究,分别在吹风比为0.5、1.0、1.5、2.0的工况下,分析了模型表面气膜冷却效率和表面传热系数的分布规律,对比了不同气膜孔排结构和孔间距对下游气膜冷却效率和传热系数的影响。结果表明:相比于传统同向倾斜孔排结构,对冲孔排结构并没有减弱气膜的冷却特性,反而在靠近端壁处比传统同向倾斜孔排更易于加工;两种孔排下的气膜冷却效率均随着吹风比的增大而减小,而传热系数值均随着吹风比的增大而增大;在孔排近下游范围内,随着孔间距的增大,气膜冷却效率逐渐减小且在小吹风比下更加明显,传热系数值随着孔间距的增大逐渐减小且在大吹风比下更加明显。
- 赵丹刘存良朱惠人翟颖妮
- 关键词：涡轮叶片前缘气膜冷却
- 内冷通道横流条件下气膜冷却特性被引量：2
- 2015年
- 为了研究内冷通道横流条件下气膜冷却的流动和换热特性,采用窄带瞬态液晶测量技术获得了内冷通道横流条件下吹风比分别为0.5,1,2时气膜孔下游冷却效率和表面传热系数云图,并通过数值模拟得到了气膜孔内及下游区域流场的详细信息.结果表明:内冷通道横流对气膜孔下游冷却效率和表面传热系数分布有重要的影响.横流增强了气膜孔射流的展向分布能力,增强了高吹风比时气膜冷却效果.另外,气膜孔下游涡的分布出现明显的不对称性,涡的结构更加复杂.
- 贾广森张丽卢聪明骆剑霞黄小杨
- 关键词：气膜冷却表面传热系数
- 带错排V肋和反V肋矩形通道强化传热机理及规律研究被引量：1
- 2018年
- 采用热色液晶瞬态测量技术研究了带45°V肋和45°反V肋的矩形通道端壁的传热特性,分析V肋诱导产生二次流强化传热机理及其传热系数分布规律。通道进口雷诺数变化范围是10 460~32 100,肋高与当量直径的比为0.13,肋间距与肋高的比为10。实验结果表明：带V肋和反V肋矩形通道传热系数随着雷诺数的增大而增大;正V肋诱导产生沿V肋从中间向两侧发展的二次流,反V肋片诱导气流沿肋方向产生从两边流向中间的二次流;斜置V肋诱导产生的二次流增强了通道的传热能力;带V肋通道的传热强于带反V肋通道。
- 杨祺张宗卫钱伟佳张莹
- 关键词：热色液晶传热系数涡轮叶片
- 带肋横流进气方式下的圆柱形孔气膜冷却特性被引量：2
- 2015年
- 采用可进行全表面测量的瞬态液晶传热测量技术,实验研究了带肋横流进气方式下,不同横流雷诺数(Re_c=100000,50000)和吹风比(M=0.5,1,2)对圆柱形孔气膜冷却效率和换热系数比的影响,结果表明:受横流进气方式的影响,气膜冷却效率和换热系数的空间分布都呈现出一定的不对称性;相同吹风比下,横流雷诺数越高,冷却效率越高,而且在大吹风比下,这种影响更为显著;相同横流雷诺数下,换热系数比均随吹风比的增大而增大,气膜冷却效率则是随着吹风比增大先升高后降低;在大吹风比、低横流雷诺数工况下,气膜孔出口和孔间会形成强换热区。
- 刘存良宋辉郭涛贾广森骆剑霞
- 关键词：气膜冷却热色液晶换热系数
- 肋角度对气膜冷却特性的影响被引量：2
- 2014年
- 在光滑二次流通道的基础上,分析对比了两种带肋通道(135°肋和45°肋)对气膜冷却特性的影响.采用瞬态液晶测试技术获得了气膜孔下游表面传热系数比与气膜冷却效率分布.使用Fluent软件RANS数值方法对相应结构进行了数值模拟,并使用了realizable k-ε湍流模型.光滑二次流通道模型中,气膜孔内流线呈螺旋状分布,导致较大的孔内速度分离与流动损失.冷气射流分成两部分,其中一股形成一对偏斜的对转涡.135°肋结构中,二次流通道上部分的旋转涡为顺时针方向,使得气流易于流入气膜孔,气膜孔内流线呈直线分布.45°肋结构中,二次流通道上部分旋转涡为逆时针方向,增强了气膜孔内旋转涡.45°肋结构中冷气流入气膜孔之后的流动结构与光滑二次流通道结构相似.135°肋结构气膜冷却效率最大而表面传热系数比最低.
- 骆剑霞朱惠人刘存良贾广森
- 关键词：气膜孔气膜冷却效率
- 克努森数对气膜冷却流动换热相似特性的影响被引量：1
- 2015年
- 数值模拟研究克努森数Kn对不同尺度气膜冷却流动换热相似特性的影响,选取孔径为0.3,3,10mm平板单排圆柱形气膜孔模型,计算得到模型在Kn不同与相同条件下冷却效率和孔流量系数.结果表明:Kn相同时,小孔与大孔模型流动换热特性相似,冷却效率及流量系数均吻合很好;Kn不同时,两模型流动换热特性存在一定差异,冷却效率及流量系数吻合较差.因此为在气膜冷却相似放大研究中得到准确的相似结果,需要保证小孔及大孔模型的Kn相同.
- 龚代坤朱惠人刘存良卢聪明
- 关键词：气膜冷却
