Влияние геометрии и расположения отверстий для вдува хладагента на эффективность пленочного охлаждения поверхности пластины и на ее напряженное состояние
Ч. Ван1,2, Ч. Чзан3, Ш.-Ц. Ли2, Ц.-Ц. Лю1, Х.-В. Чзан1
1Институт инженерной теплофизики Академии наук Китая, Пекин, 100190, Китай
wangzhan@sdu.edu.cn
2Школа энергетики Шандуньского университета, Цзинань, 250061, Китай
lisj19@mails.tsinghua.edu.cn
3Тяньцзиньская лаборатория разработки передовых мехатронных систем и интеллектуального управления, Тяньцзинь, 300384, Китай
czhangxj@163.com
Ключевые слова: пленочное охлаждение парами разнонаправленных струй, геометрические параметры, почковидные "антивихри", связанные мультиполя, температурные напряжения, double-reverse-jet film cooling (DRJFC), geometric parameters, anti-kidney vortices, multi-field coupling, thermal stress
Страницы: 97-106
Аннотация
Методом вычисления связанных мультиполей исследовано влияние на вихревую структуру течения и на термоупругое напряженное состояние пластины геометрии и расположения вдоль направления основного потока пар отверстий для создания струй охлаждающей жидкости, разнонаправленных по отношению к направлению основного потока. Проводится сравнение предложенного способа с традиционным способом расположения отверстий в один ряд вдоль направления основного потока. Показано, что образование почковидных "антивихрей" позволяет увеличить допустимую температуру в окрестности отверстий. При малых параметрах вдува для увеличения эффективности пленочного охлаждения необходимо увеличить расстояние между двумя отверстиями в направлении основного потока или в поперечном направлении, увеличивая тем самым смещение струй в поперечном направлении. При больших параметрах вдува необходимо уменьшить расстояние между отверстиями, чтобы предотвратить разделение двух струй, препятствующее образованию почковидных "антивихрей". Исследована концентрация напряжений, обусловленная неравномерным распределением температуры.
DOI: 10.15372/PMTF20190611
|
