带造型凹坑孔的平板气膜冷却特性研究

• 作者: 何坤 张子寒 晏鑫
• 来源期刊: 西安交通大学学报
• 关键词: 气膜冷却 凹坑 吹风比 肾形涡
• 年，卷（期）: 2020,（7）
• 页码范围: 84-93
• 页数: 10页
• 分类号: TK474.7
• 语种: 中文
• DOI: 10.7652/xjtuxb202007011

摘要

设计了一种造型凹坑冷却孔结构,采用数值求解雷诺平均Navier-Stokes方程的方法,研究了造型凹坑孔结构对平板气膜冷却性能的影响,并利用已有的实验数据考核了数值方法的有效性.通过计算得到了6种吹风比、3种凹坑深度条件下带造型凹坑孔的平板气膜冷却性能,并与常规圆孔进行了对比.研究结果表明:在考核的7种湍流模型中,Realizable k-ε湍流模型可以较好地模拟平板壁面的冷却性能;造型凹坑孔可以产生一对阻碍肾形涡发展的反向旋涡,降低冷却流体与高温主流的掺混作用,增加冷却流体在周向上的覆盖,从而提高气膜冷却效率;相比于常规圆孔结构,造型凹坑孔可以有效地提高轴向中心线及周向平均气膜冷却效率,在不同吹风比条件下,造型凹坑孔的气膜冷却效率在轴向长度为3倍孔径的区域提高了20％ ～200％,在3倍到10倍孔径的区域提高了10％ ～25％;在所研究的3种凹坑深度中,凹坑深度为圆孔直径的0.7倍时平板气膜冷却性能最优.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	晏鑫	西安交通大学能源与动力工程学院	47	247	10.0	14.0
2	张子寒	西安交通大学能源与动力工程学院	2	0	0.0	0.0
3	何坤	西安交通大学能源与动力工程学院	11	19	3.0	4.0