高转速旋转盘腔对流换热实验研究

admin · 发表于 2022-9-30 08:04:58

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雅宝题库解析：
航空发动机涡轮盘是受力最大和温度最高的部件，其流动与换热题目一直是设计中的一个关键，它直接关系到发动机的效率、可靠性和寿命。本文将实际发动机涡轮盘冷却系统简化成转静系旋转盘腔，对控制转静系旋转盘腔内流动与换热微分方程组进行了无量纲化，得到了本研究题目的准则系统；用实验的方法对中心进气旋转盘腔的流阻特性与换热特性进行了研究。建立了研究旋转部件流动与换热的高转速实验台。流动方面，对旋转盘腔进出口总压差进行了分析；引入离心增压项对阻力系数进行了处理，并给出了相应的经验关系式。换热方面，建立了转静系盘腔中瞬态换热的实验流程和数据处理方法，得到了转盘表面的努赛尔数，研究了流量系数、旋转雷诺数和出气间隙比对努赛尔数的影响。研究结果表明：1、由于离心增压的存在，使得转静系中的冷气流动阻力系数与其在非转静系中的变化规律不同。2、阻力系数随冷气流量系数的增大而减小，随旋转雷诺数的增大而增大，对出气间隙比的增大而减小。3、对于中心进气冷却结构，在转盘低半径处，转盘表面的对流换热主要由冷气冲击控制，随着半径的的增大冲击对换热的影响减弱。4、转盘表面的努赛尔数随冷气流量系数的增大而增大，随旋转雷诺数的增大而增大，随出气间隙比的增大而减小。

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