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《平板氣膜冷卻的傳熱特性研究》由會員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、平板氣膜冷卻的傳熱特性研究(申請清華大學(xué)工程碩士專業(yè)學(xué)位論文)培養(yǎng)單位：熱能工程系工程領(lǐng)域：動力工程申請人：蔣興文指導(dǎo)教師：姜培學(xué)教授聯(lián)合指導(dǎo)教師：雷鳴研究員二○一五年六月ResearchontheHeatTransferCharacteristicsofFlatPlateFilmCoolingThesisSubmittedtoTsinghuaUniversityinpartialfulfillmentoftherequirementfortheprofessionaldegreeofMasterofPowerEngineer
2、ingbyJiangXingwen(PowerEngineering)ThesisSupervisor:ProfessorJiangPeixueAssociateSupervisor:ProfessorLeiMingJune,2015摘要近幾十年來，燃?xì)廨啓C(jī)技術(shù)的發(fā)展一直是各國工業(yè)發(fā)展中的重點(diǎn)。在我國，雖然燃?xì)廨啓C(jī)技術(shù)發(fā)展的起步較晚，但是隨著國家的重視與政策的扶持，這些年國內(nèi)燃?xì)廨啓C(jī)產(chǎn)業(yè)進(jìn)入了高速發(fā)展的時期，相關(guān)技術(shù)也投入了大量資金和人力進(jìn)行研究，通過各個方面共同推動，共同努力，在這一領(lǐng)域取得了巨大的成就，特別是燃?xì)廨啓C(jī)中的一
3、項關(guān)鍵技術(shù)——高熱負(fù)荷的部件冷卻技術(shù)，在大量的研究和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證的努力下，冷卻技術(shù)獲得了長足的進(jìn)步。本文利用實(shí)驗(yàn)研究的手段，探索了氣膜冷卻這一關(guān)鍵技術(shù)的工作原理和提升該技術(shù)的核心方法，研究了相關(guān)參數(shù)，包括幾何參數(shù)以及流動參數(shù)與氣膜冷卻中冷卻效率、流量系數(shù)等人們重點(diǎn)考察的物理量之間的關(guān)系，總結(jié)了氣膜孔的幾何結(jié)構(gòu)以及主流和二次流的流動對氣膜冷卻效果的相關(guān)影響，并通過所得的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，擬合了相關(guān)準(zhǔn)則關(guān)系式，構(gòu)造了多排孔基于單排孔的疊加關(guān)系式，對工程上的實(shí)際應(yīng)用提供了幫助。實(shí)驗(yàn)研究表明，冷卻效率與吹風(fēng)比、孔傾角、長徑比等參數(shù)有著密切關(guān)系，吹
4、風(fēng)比增大，會引起冷卻效率的先升高而后降低，孔傾角和長徑比變化同樣會引起效率的變化；而流量系數(shù)方面，實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，氣膜孔的角度和長徑比對其影響較大，當(dāng)然吹風(fēng)比也是引起流量系數(shù)變化的重要因素之一。本文還通過數(shù)值模擬、使用不同的湍流模型，對氣膜冷卻開展了數(shù)值研究。獲得了流場、溫度場、冷卻效率以及流量系數(shù)等，數(shù)值模擬結(jié)果與實(shí)驗(yàn)結(jié)果基本一致，大渦模擬結(jié)果與實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)更好地吻合。計算結(jié)果表明，換熱系數(shù)與吹風(fēng)比之間的關(guān)聯(lián)緊密，其分布規(guī)律也在一定程度上反映了冷卻效果的優(yōu)劣。關(guān)鍵詞：燃?xì)廨啓C(jī)；氣膜冷卻；冷卻效率；流量系數(shù)；吹風(fēng)比AbstractI
5、nrecentdecades,thedevelopmentofgasturbinetechnologyhasbeenthefocusinthenationalindustry.InChina,thestudystartedabitlate,butasthegovernmentpayingmoreandmoreattentiontoit,inrecentyears,thedomesticgasturbineindustryhasenteredaperiodofrapiddevelopment.Also,alotofmoneyan
6、dmanpowerhavebeeninvestedforresearches.Throughtheeffortsofalltheaspects,itmadeagreatachievementinthisfield,especiallyonthekeytechnologyinthegasturbine,forexample,thecoolingtechnologyforheatloadcomponent.Underalotofresearchesandexperiments,coolingtechnologyobtainedag
7、reatprogress.Thispaperexplorestheprincipleofthefilmcoolingandthekeywaytopromotethetechnologybyexperiments.Itstudiedtherelationshipamongtherelatedparameters,includinggeometricandflowparameters,withthecoolingefficiencyandthedischargecoefficient,andsummarizedthegeometr
8、icstructureofthefilmholeandhowthemainstreamandsecondaryflowimpactonthefilmcoolingeffectiveness,thenfittingtherelatedempiricalformulae,cons
