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曲率对旋转态气膜冷却效率影响的数值模拟

杨 彬 徐国强 孟恒辉 吴 宏

杨 彬, 徐国强, 孟恒辉, 等 . 曲率对旋转态气膜冷却效率影响的数值模拟[J]. 北京航空航天大学学报, 2009, 35(4): 398-402.
引用本文: 杨 彬, 徐国强, 孟恒辉, 等 . 曲率对旋转态气膜冷却效率影响的数值模拟[J]. 北京航空航天大学学报, 2009, 35(4): 398-402.
Yang Bin, Xu Guoqiang, Meng Henghui, et al. Numerical simulation of film cooling effectiveness on rotating curvature models[J]. Journal of Beijing University of Aeronautics and Astronautics, 2009, 35(4): 398-402. (in Chinese)
Citation: Yang Bin, Xu Guoqiang, Meng Henghui, et al. Numerical simulation of film cooling effectiveness on rotating curvature models[J]. Journal of Beijing University of Aeronautics and Astronautics, 2009, 35(4): 398-402. (in Chinese)

曲率对旋转态气膜冷却效率影响的数值模拟

基金项目: 新世纪优秀人才支持计划资助项目(NCET-05-0189);博士点基金资助项目(200604114);航空基金资助项目(04C51028)
详细信息
    作者简介:

    杨 彬(1982-),男,北京人,博士生,yb1982@sjp.buaa.edu.cn.

  • 中图分类号: V 231.1

Numerical simulation of film cooling effectiveness on rotating curvature models

  • 摘要: 通过对旋转状态下曲率叶片模型上气膜冷却现象的流动和换热进行数值模拟,得到了不同主流雷诺数、吹风比和旋转数情况下吸力面和压力面上的冷却效率分布.计算选用κ-ω和SST(Shear-Stress Transport)湍流模型,主流雷诺数Re=3 198.4~6 716.6,吹风比M=0.2~1.2,旋转数Rt=0~0.015 9.结果表明:旋转数的增大导致气膜孔下游中心区域的冷却效率下降,但使压力面整场的冷却效果略有提高;吹风比的增大使得吸力面和压力面上的冷却效率逐渐降低,主流雷诺数的变化对壁面整体冷却效果则影响不大.此外,相同工况下吸力面上的冷却效率要高于压力面上的对应值.

     

  • [1] Goldstein R J.Film cooling [M]. New York and London:Advances in Heat Transfer Academic Press,1971,7:321-379 [2] Han J C, Dutta S, Ekkad S V.Gas turbine heat transfer and cooling technology [M]. New York: Taylor/Francis, 2000: 129-243 [3] Lin Y L, Shih T I P. Film cooling over flat, convex, and concave surfaces 37th AIAA Aerospace Sciences Meeting and Exhibit, 1999 [4] Lutum E, Wolfersdorf J V, Weigand B,et al. Film cooling on a convex surface with zero pressure gradient flow [J].Internal Journal of Heat and Mass Transfer,2000,43:2973-2987 [5] Ito S, Goldstein R J, Eckert E R G. Film cooling of a gas turbine blade [J]. ASME Journal of Engineering for Power, 1978, 100:476-481 [6] Dring R P, Blair M F, Joslyn H D. An experimental investigation of film cooling on a turbine rotor blade [J]. ASME Journal of Engineering for Power, 1980, 102:81-87 [7] Takeishi K, Aoki S, Sato T,et al.Film cooling on a gas turbine rotor blade [J]. ASME Journal of Turbomachinery, 1992, 114: 828-834 [8] Xu G Q, Yang B, Tao Z,et al. Theoretical analysis of rotating film cooling mechanism: part I: dimension-less groups of adiabatic effectiveness and heat transfer coefficient The 12th International Symposium on Transport Phenomena and Dynamics of Rotating Machinery.Hawai,2008 [9] Garg V K. Heat transfer on a film-cooled rotating blade using different turbulence models [J]. International Journal of Heat and Mass Transfer, 1999,42:789-802
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出版历程
  • 收稿日期:  2008-07-20
  • 网络出版日期:  2009-04-30

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