機(jī)匣內(nèi)部環(huán)腔結(jié)構(gòu)沖擊換熱特性研究

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機(jī)匣內(nèi)部環(huán)腔結(jié)構(gòu)沖擊換熱特性研究_第1頁
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1、中圖分類號(hào):V231.1論文編號(hào):102870218-SZ010學(xué)科分類號(hào):085206碩士學(xué)位論文機(jī)匣內(nèi)部環(huán)腔結(jié)構(gòu)沖擊換熱特性研究研究生姓名崔成成專業(yè)類別工程碩士專業(yè)領(lǐng)域動(dòng)力工程指導(dǎo)教師楊衛(wèi)華教授南京航空航天大學(xué)研究生院能源與動(dòng)力學(xué)院二О一七年十二月NanjingUniversityofAeronauticsandAstronauticsTheGraduateSchoolCollegeofEnergyandPowerEngineeringInvestigationontheImpactHeatTr

2、ansferCharacteristicsofAnnularCavityStructureinCasingAThesisinPowerEngineeringByCuiChengchengAdvisedbyProf.YangWeihuaSubmittedinPartialFulfillmentoftheRequirementsfortheDegreeofMasterofEngineeringDecember,2017承諾書本人聲明所呈交的博/碩士學(xué)位論文是本人在導(dǎo)師指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作及取得的研究成果

3、。除了文中特別加以標(biāo)注和致謝的地方外,論文中不包含其他人已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的研究成果,也不包含為獲得南京航空航天大學(xué)或其他教育機(jī)構(gòu)的學(xué)位或證書而使用過的材料。本人授權(quán)南京航空航天大學(xué)可以將學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫進(jìn)行檢索,可以采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存、匯編學(xué)位論文。(保密的學(xué)位論文在解密后適用本承諾書)作者簽名:日期:南京航空航天大學(xué)全日制專業(yè)學(xué)位碩士學(xué)位論文摘要航空發(fā)動(dòng)機(jī)渦輪機(jī)匣內(nèi)部空氣流道結(jié)構(gòu)異常復(fù)雜,呈現(xiàn)出突擴(kuò)、突縮、障礙凸起、凹槽及沖擊射流等局部特征。這些局部復(fù)雜結(jié)構(gòu)(

4、尤其是沖擊射流結(jié)構(gòu))使機(jī)匣內(nèi)部換熱呈現(xiàn)出強(qiáng)烈的局部特征,因此需要針對(duì)這些局部結(jié)構(gòu)開展換熱特性研究。本文以機(jī)匣內(nèi)部環(huán)腔結(jié)構(gòu)為對(duì)象,采用實(shí)驗(yàn)研究與數(shù)值模擬相結(jié)合的方法,分析了不同沖擊雷諾數(shù)下相對(duì)沖擊高度、相對(duì)周向孔間距、沖擊角度、沖擊孔排數(shù)、沖擊孔排布方式、初始橫流以及周向泄漏對(duì)沖擊靶面的換熱特性的影響,在所研究的參數(shù)范圍內(nèi)得出以下結(jié)論:(1)對(duì)于本文研究的所有結(jié)構(gòu),沖擊靶面上的換熱強(qiáng)度隨沖擊雷諾數(shù)的增大而增強(qiáng)。(2)相對(duì)沖擊高度為3時(shí)沖擊靶面上滯止區(qū)的換熱強(qiáng)度在3種結(jié)構(gòu)中最強(qiáng);相對(duì)沖擊高度為9時(shí)沖擊靶

5、面上的平均換熱強(qiáng)度最強(qiáng)。(3)沖擊孔相對(duì)周向孔間距越小,沖擊孔周向排布越密集,沖擊靶面上的平均換熱強(qiáng)度越強(qiáng);沖擊孔排數(shù)越多,沖擊孔軸向排布越密集,沖擊靶面上的平均換熱強(qiáng)度越強(qiáng)。(4)沖擊孔叉排時(shí)所對(duì)應(yīng)的沖擊靶面上的平均換熱強(qiáng)度要比順排時(shí)強(qiáng)。(5)初始橫流的加入可以增強(qiáng)沖擊靶面上的換熱強(qiáng)度,并且同一沖擊雷諾數(shù)下橫流流量比越大,沖擊靶面上的整體換熱強(qiáng)度越強(qiáng);周向泄漏的存在會(huì)削弱沖擊靶面上的換熱強(qiáng)度。關(guān)鍵詞:沖擊換熱,射流,對(duì)流換熱系數(shù),相對(duì)沖擊高度,沖擊角度,相對(duì)周向孔間距I機(jī)匣內(nèi)部環(huán)腔結(jié)構(gòu)沖擊換熱特性

6、研究ABSTRACTThestructureoftheairpassageintheaero-engineturbinecasingisverycomplex,whichpresentssomelocalcharacteristics,suchassuddenexpansion,contraction,obstaclebulge,grooveandimpingingjet.Theselocalcomplexstructures(especiallytheimpingingjetstructure)m

7、aketheheattransferinthecasinghavestronglocalcharacteristics,soitisnecessarytohaveaninvestigationontheheattransfercharacteristicsoftheselocalstructures.Inthispaper,theannularcavitystructureinsidethecasingisstudiedbythecombinationofexperimentandnumerical

8、simulation.Theinfluenceoftherelativeimpactheight,therelativecircumferentialholespacing,theimpactangle,therownumberofimpactholes,thearrangementoftheimpacthole,theinitialcrossflowandthecircumferentialleakageontheheattransfercharacteristic

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