免费论文：工作叶片非对称肋强化换热机理研究

在现代航空发动机中，增加涡轮前温度是提高热效率和推重比的有效途径。随着涡轮前温度的提高，涡轮叶片的冷却技术在现代航空发动机中发挥着越来越重要的作用。本文以航空发动机涡轮叶片内冷通道为研究对象，用数值计算的方法系统地研究了肋片参数（肋间距、肋高等）对旋转状态下通道内流动和换热的影响，并在此基础上对前后缘非对称肋通道展开了研究和分析。 研究结果表明：（1）、哥氏力是造成旋转通道内部流动和换热产生变化的重要因素。对径向出流通道，在研究范围内，前缘面的换热随着旋转数的增大逐渐增强，后缘面的换热随着旋转数的增大逐渐减弱；（2）、对于静止对称肋通道，在肋片高度一定的条件下，最大流阻肋间距和最大换热肋间距均在p/e=7.5~10之间；对于旋转对称肋通道，最大流阻肋间距仍然在p/e=7.5~10之间，但后缘面上最大换热肋间距随着旋转数的增大有减小的趋势，前缘面的最大换热肋间距与静止状态相比没有发生变化。（3）、对于各种形式的带肋通道，在研究范围内，通道的摩擦系数和换热性能都随着肋高的增加而单调增加；（4）、对径向出流通道，固定后缘面而改变前缘面肋间距时对前缘面的换热影响不大，后缘面的换热基本上不受前缘面肋片参数改变的影响；固定前缘面而改变后缘面时对前缘面的换热影响很小但明显改变后缘面的换热；（5）、非对称肋通道换热随旋转数的变化规律与对称肋通道基本一致。在较高旋转数时，后缘肋间距较小的非对称肋通道不仅具有比常规对称肋通道更优的换热能力，而且在流阻上也有所改善。

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