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平板传热对气膜冷却的影响

应用与i式验 · 机械研究与应用 · 平板传热对气膜冷却的影响 邓 丽 ,赵 志军 (上海理工大学 能源与动力工程学院,上海 200093) 摘 要 :对不同平板厚度的圆柱孔平板气膜冷却模型进行 了数值研究,其中冷却空气入射角均为35。,湍流模型采用 Standardk-8湍流模型。所研究的模型分为单孔模型和排孔模型,板的厚度分为4mm、2ram及0mm。文章的 重点在于分析平板 的传热对气膜冷却效果的影响,研究结果显示气膜冷却效率沿主流方向逐渐 降低 ,当吹风 比为0.8时冷却效率最高,平板 内部导热对气膜冷却效率及平面温度分布有较大影响。 关键词 :气膜冷却;数值模拟 ;吹风 比;平板厚度 ;传热 中图分类号:TH12 文献标识码:A 文章编号:1006-4414(2011)03-0087-04 Heattransferinfluenceoftheplateonmm coolingefficiency Deng Li。ZhaoZhi—jun (Schoolofenergypowerengineering,universityofShanghaiforscienceandtechnology,Shanghai,China) Abstract:Numericalre~oxehhasbeencarriedoutonfilm coolingefficiencyoftheplatewithinclinedcylinderhole.During thenumericalrG~eraehstandardk-eturbulencemodelwasempl~edandtheincidencenagleofthecoolingairis35。.The physicalmodelsincludesoleholeandlOW holesmodelsandthethicknessoftheplateis4mm、2mm and0ram.Heattransfer influenceoftheplateOilfilm coolingefficiencyismainlyanalyzed.Tileresultsshow thatthefilm coohngefficiencyisreduced alongthemainstream direction,nadhtebestfilm coolingefficiencycomesupwhentheblowingratioisabout0.8,andthe fiml coolingefficiency isinfl uencedbyheatconductionoftheplateobviously. Keywords:film cooling;nmu ericalstudy;blowingratio;thethicknessof theplate;heattransfer l 引 言 大,冷却效率越低的结论。文献[7]应用Standardk一 气膜冷却是一种应用广泛的冷却技术,它通过在 湍流模型模拟了不同吹风 比下的平板气膜冷却情 高温部件表面开设小孔,将冷却介质以横向射流形式 况,得出吹风比在 0.35~0.45之间时射流孑L中心轴 注入主流中,在主流的压迫作用下,射流弯曲并覆盖 线上的冷却效率最高,而吹风比在 0.55~0.65之间 于高温部件表面,形成一个低温气膜 ,从而对高温部 时射流孔下游区域的横向平均效率较高。文献 [8] 件起到隔热和冷却作用 ¨]。对气膜冷却效率的研究 采用FNM (fullnon2matched)形式的蝶形结构化网

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