网格式内冷通道的强化传热与流动阻力特性实验研究

来源 :南京航空航天大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:hutao95
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本文对网格式肋化内冷通道在静止状态下的强化传热与流动阻力特性进行了实验研究。主要研究了在通道进口截面积(即无肋处的截面积)A为15.2×187mm~2、肋高与通道当量直径之比e/De等于0.246,实验雷诺数范围在0.4×10~4~1.5×10~5之间的情况下,雷诺数Re、肋向角a、肋宽与肋高之比t/e和肋宽与肋间距之比t/p等参数对通道强化传热与流动阻力特性的影响。 实验结果表明,网格式内冷通道中,随着来流雷诺数Re的增加,通道换热效果增强。粗糙肋的宽度与肋间距之比t/p,肋宽与肋高之比t/e对通道换热均有一定影响。 在实验选取的t/e的三个值0.25,0.3和0.5中,在肋向角为45°/45°的通道中,t/e=0.3对换热最为有利,但是相应的流动阻力也是最大。t/e=0.3与0.5的综合效果更好一些。而在肋向角为45°/60°通道中,当雷诺数较小时,t/e=0.3与0.5的综合效果好于t/e=O.25,而在较大雷诺数下,则是t/e=0.25的综合效果好 在实验研究的t/p三个值0.25,0.33,0.5中,无论是在肋向角为45°/45°,还是45°/60°的通道中,都是t/p=0.5的换热效果最好,但是流动阻力也是最大。用综合肋效率来衡量,在肋向角为45°/45°的通道中,t/p=0.33较好,在45°/60°的通道中则是t/p=0.5明显占优。 实验发现肋向角为45°/45°的通道的传热效果明显好于45°/60°的通道,而流动阻力却只有后者的一半。 本文得到了大量的针对新型涡轮叶片网格式内冷通道的有关强化传热与流动阻力特性的实验数据,对现代航空发动机涡轮叶片内冷通道的强化冷却研究具有一定的参考价值。
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