存在剥离条件下颗粒物沉积过程的数值研究和实验验证

• 作者: 刘智刚 徐致远 杨晓军 胡英琦
• 来源期刊: 推进技术
• 学科: 航空航天
• 关键词: 涡轮 叶片 沉积过程 剥离模型 颗粒 气膜冷却
• 年，卷（期）: 2019,（7）
• 所属期刊栏目: 气动热力学
• 页码范围: 1523-1535
• 页数: 13页
• 分类号: V231.1
• 语种: 中文
• DOI: 10.13675/j.cnki.tjjs.180488

摘要

为了更加准确地模拟涡轮叶片表面颗粒物沉积的增长过程和分布状况,研究颗粒物沉积过程中粘附、剥离直至稳定平衡的规律,在经改进的颗粒粘附模型基础上考虑两种剥离形式,利用Fluent的User Defined Function(UDF)功能和网格重构技术,最终实现了熔融石蜡颗粒于带有气膜冷却的平板上沉积动态增长的过程.通过与相同条件下所得实验结果的对比,验证了所用模型的有效性和合理性.随后研究了是否加入剥离模型、气膜冷却吹风比、气膜孔射流角度等因素对沉积效果的影响.计算结果表明,考虑颗粒的剥离效应将减少颗粒物沉积的总量,尤其是在气膜孔后较短区域内;此外,吹风比的增加将使颗粒不易撞击壁面,已粘附的颗粒也更容易剥离从而降低沉积的厚度和质量;射流角度不断增大则使气膜覆盖效果变差,壁面温度升高,颗粒更易达到熔融状态沉积下来.研究发现该数值方法有助于更加精确地仿真沉积增长的过程,证实了吹风比和射流角度对沉积的分布和厚度有很大影响.当射流角度处于35°～40°时,可在一定程度上减少沉积.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	刘智刚	中国民航大学航空工程学院	10	14	2.0	3.0
2	杨晓军	中国民航大学航空工程学院	15	22	3.0	4.0
3	胡英琦	中国民航大学航空工程学院	1	0	0.0	0.0
4	徐致远	中国民航大学中欧航空工程师学院	1	0	0.0	0.0