截断肋排布方式对内冷通道换热性能的影响

作     者：张国花 谢公南 SUNDEN Bengt 李书磊 ZHANG Guohua;XIE Gongnan;SUNDÉN Bengt;LI Shulei

作者机构：西北工业大学机电学院西安710072 西北工业大学航海学院西安710072 隆德大学能源科学系隆德SE-22100 西北工业大学深圳研究院深圳518057 

出 版 物：《南京航空航天大学学报》 (Journal of Nanjing University of Aeronautics & Astronautics)

年 卷 期：2021年第53卷第4期

页      面：504-512页

核心收录：

学科分类：08[工学] 0802[工学-机械工程] 0825[工学-航空宇航科学与技术] 

基　　金：国家自然科学基金(51676163)资助项目 广东省基础与应用基础研究基金(2019A1515111146)资助项目 西北工业大学学位与研究生教育研究基金(2021AG52)资助项目。 

主　　题：涡轮叶片 截断肋 总体换热性能 横向涡 压力损失 

摘      要：在给定通道雷诺数的条件下,实验研究了矩形内冷通道中截断肋片在6种不同排布方式下的换热特性,并结合三维数值模拟方法,基于流动特征深入分析了其中的对流换热机理。研究表明:6种不同排布方式下,结构2-3-5-9通道的换热性能最好,结构2-5-3-9通道的换热性能最差;结构2-3-5-9通道的压力损失最大,结构2-5-9-3通道的压力损失最小。就总体热性能而言,结构2-9-5-3的最好,结构2-3-5-9的次之,结构2-5-3-9的最差。对流动特征的分析可知,肋片截断区域诱导的横向涡增强主流与边界层流体的掺混,强化了受热壁面与流体间的换热;截断肋片的不同方式排布使通道中流动特征不尽相同,但截断区域的涡结构基本相似。