| 【中文题名】 | 层板冷却特性的研究 |
| 【英文题名】 | Investigation of the Cooling Characteristics of Lamilloy |
| 【学科专业】 | 工程热物理 |
| 【论文级别】 | 硕士论文 |
| 【投稿时间】 | 2003-9-15 |
| 【中关键词】 | 多孔层板,流阻特性,冷却特性,数值模拟,流固耦合, |
| 【英关键词】 | lamilloy,flow resistance characteristics,cooling chararactertics,numerical simulation,coupled fluid/solid, |
| 【分类导航】 | 工业技术>能源与动力工程>热力工程、热机>热力工程理论>传热学> |
| 【论文摘要】 |
多孔层板冷却技术集冲击冷却、对流冷却和气膜冷却于一体，是一种新型的冷却方式，具有冷气消耗量少，冷却效率高的优点，应用日益广泛。通过实验和数值模拟对多孔层板的冷却特性进行了研究。
在流阻特性实验部分，设计制造了两种内部绕流结构的四块单层和双层层板，进行了流阻特性实验，获得了其流量和压差之间关系的特性。实验结果表明：层板的流阻主要决定于其开孔率，开孔率越大，流阻越小。通道高度、内部绕流结构等对流阻特性有一定影响，但与开孔率相比居次要地位。
在冷却特性实验部分，在大尺寸低速回流式风洞中对上述四块层板进行了冷却特性实验，获得了其综合冷却效率。实验结果表明：层板的具有很高的冷却效率；层板冷却效率主要决定于开孔率，开孔率越大，冷却效率越高。
在数值模拟部分，运用商用软件FLUENT6.0对两种典型绕流方式、三种绕流柱形和三种通道高度的放大尺寸层板模型进行了数值模拟，获得了层板内部复杂的流场和流阻特性，分析了绕流方式、绕流柱形和通道高度对层板流阻特性的影响，计算结果和实验结果符合很好。
四块层板进行了流一固耦合传热计算，获得了其流阻特性和冷却特性，结果表明计算... |
| 【论文题纲】 |
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摘要 |
3-4 |
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ABSTRACT |
4-5 |
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目录 |
5-7 |
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第一章 绪论 |
7-15 |
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1.1 航空发动机冷却技术发展概述 |
7-10 |
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1.2 多孔层板冷却技术 |
10-11 |
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1.3 国内外层板冷却技术研究的状况 |
11-14 |
|
1.4 本文的主要工作 |
14-15 |
|
第二章 层板内流阻特性研究 |
15-26 |
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2.1 层板流阻实验设备 |
15 |
|
2.2 层板试验件 |
15-17 |
|
2.3 层板流阻实验数据处理方法 |
17-21 |
|
2.3.1 沿程阻力关系式 |
17-20 |
|
2.3.2 流量函数与压比的关系 |
20 |
|
2.3.3 阻力系数关系式 |
20-21 |
|
2.3.4 孔板流量系数关系式 |
21 |
|
2.4 不确定度分析 |
21-23 |
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2.5 流阻结果分析 |
23-25 |
|
2.6 小结 |
25-26 |
|
第三章 层板冷却特性研究 |
26-36 |
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3.1 层板冷却特性实验设备和试验件 |
26-29 |
|
3.1.1 实验风洞 |
26-27 |
|
3.1.2 热电偶测温系统 |
27-28 |
|
3.1.3 试验件 |
28 |
|
3.1.4 测试仪器及其精度 |
28-29 |
|
3.2 数据处理方式 |
29-30 |
|
3.3 冷却效果不确定度分析 |
30-31 |
|
3.4 冷却效果的测量结果及分析 |
31-35 |
|
3.5 结论 |
35-36 |
|
第四章 层板放大模型内流阻特性的数值模拟研究 |
36-51 |
|
4.1 层板放大模型内流阻特性的数值模拟研究 |
36 |
|
4.2 湍流的数值模拟方法 |
36-37 |
|
4.3 控制方程和湍流模型 |
37-39 |
|
4.4 数值计算 |
39-41 |
|
4.4.1 数值模拟的层板结构 |
39 |
|
4.4.2 计算域和计算网格 |
39-40 |
|
4.4.3 边界条件及计算工况 |
40-41 |
|
4.4.4 数值计算方法 |
41 |
|
4.5 计算结果分析 |
41-50 |
|
4.5.1 绕流柱形对层板流阻特性的影响 |
41-46 |
|
4.5.2 通道高度对层板流阻特性的影响 |
46-48 |
|
4.5.3 绕流形式对层板流阻特性的影响 |
48-50 |
|
4.6 小结 |
50-51 |
|
第五章 层板冷却特性的数值模拟研究 |
51-58 |
|
5.1 流固耦合计算 |
51-52 |
|
5.1.1 流固耦合的计算方法 |
51-52 |
|
5.1.2 流固耦合方程的求解 |
52 |
|
5.2 数值计算 |
52-54 |
|
5.2.1 计算域和计算网格 |
52-53 |
|
5.2.2 边界条件及计算工况 |
53 |
|
5.2.3 数值计算方法 |
53-54 |
|
5.3 计算结果分析 |
54-56 |
|
5.3.1 流阻特性计算结果分析 |
54-55 |
|
5.3.2 冷却特性计算结果分析 |
55-56 |
|
5.4 小结 |
56-58 |
|
第六章 结论和建议 |
58-60 |
|
6.1 本文的主要结论 |
58-59 |
|
6.2 对今后研究的建议 |
59-60 |
|
参考文献 |
60-64 |
|
致谢 |
64-65 |
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| 【DOI】 | LunWen.ID:2.2008.130323 |
