【摘 要】
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航空发动机机匣内部流道结构非常复杂,呈现出冲击、突扩、突缩、障碍凸起、凸台及弯曲等结构特征。开展具有异形结构的航空发动机涡轮机匣的流动换热特性研究,对空气系统的设计具有重要指导意义。本文以某型航空发动机涡轮机匣环腔为研究对象,采用实验与数值模拟的研究方法,研究了不同几何结构和流动参数下机匣环腔内的流动换热规律,得到以下结论:(1)对于本文所有所示为的研究结构,所有研究的Re数范围内,环腔壁面Nu数
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航空发动机机匣内部流道结构非常复杂,呈现出冲击、突扩、突缩、障碍凸起、凸台及弯曲等结构特征。开展具有异形结构的航空发动机涡轮机匣的流动换热特性研究,对空气系统的设计具有重要指导意义。本文以某型航空发动机涡轮机匣环腔为研究对象,采用实验与数值模拟的研究方法,研究了不同几何结构和流动参数下机匣环腔内的流动换热规律,得到以下结论:(1)对于本文所有所示为的研究结构,所有研究的Re数范围内,环腔壁面Nu数随着Re数的增大而增大。(2)在同种Re数下,任意腔高比(H/d=1、2、3)下,非均匀入口条件下的环腔壁面Nu数均高于均匀入口条件下的Nu数。(3)在同种Re数下,随着腔高比(H/d=1、2、3)的增大,环腔壁面Nu数在逐渐增大。(4)在工况范围内,4种凸台高度比(b/H=0.3、0.5、0.7、0.8)下,随着Re数的增大,带有凸台的壁面的面平均Nu数在逐渐的增大;同种Re数下,当b/H≤0.7时,带有凸台的壁面面平均Nu数在逐渐的增大;同种Re数下,当b/H=0.8时,面平均Nu数反而下降。(5)在所研究的机匣平直环腔(0°)和两种流向弯曲环腔(α=20°、40°)结构中,相同的Re数下,环腔壁面面平均Nu数随着流向弯曲角度增大而减小。
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