气膜孔与冲击孔面积比和动量比对加力燃烧室双层壁隔热屏综合冷却效率的影响

作     者：牛嘉嘉 刘存良 刘海涌 肖翔 林建府 NIU Jia-jia;LIU Cun-liang;LIU Hai-yong;XIAO Xiang;LIN Jian-fu

作者机构：西北工业大学动力与能源学院陕西西安710072 西北工业大学陕西省航空动力系统热科学重点实验室陕西西安710072 中国航发四川燃气涡轮研究院四川成都610500 

出 版 物：《推进技术》 (Journal of Propulsion Technology)

年 卷 期：2021年第42卷第3期

页      面：601-611页

核心收录：

学科分类：08[工学] 082502[工学-航空宇航推进理论与工程] 0802[工学-机械工程] 0825[工学-航空宇航科学与技术] 

基　　金：中央高校基本科研业务费专项资金(3102018zy019) 陕西省创新能力支撑计划(2019KJXX-065)。 

主　　题：加力燃烧室 隔热屏 冲击发散冷却 面积比 综合冷却效率 

摘      要：利用冲击/发散双层壁冷却结构可以有效加强冷却效果。针对加力燃烧室隔热屏高效冷却性能的发展要求,基于综合冷却效率模化理论和匹配原则,采用红外测温技术测量了加力燃烧室双层壁隔热屏的综合冷却效率分布,分析了气膜孔与冲击孔面积比(A_(f)/A_(i)=1,2,3,4)和动量比(I=0.02~0.88)等参数对加力燃烧室双层壁隔热屏冷却特性的影响规律。研究结果表明:综合冷却效率分布由冲击冷却、气膜冷却及冲击孔和气膜孔的相对位置决定。高冷效区域集中在冲击驻点附近和气膜覆盖的区域。沿着主流的流动方向,气膜板下游的综合冷却效率高于上游的综合冷却效率。随着动量比的增大,综合冷却效率增大。随着气膜孔与冲击孔面积比的增大,气膜板上游的综合冷却效率主要是由于冲击换热的增强而增大,气膜板中下游的综合冷却效率是由于冲击换热和气膜冷却效果的增强而增大。气膜孔与冲击孔面积比由1增大到3,面平均综合冷却效率提高72%,气膜孔与冲击孔面积比由3增大到4时,面平均综合冷却效率提高了12%。