不同射流角下等离子体激励对平板气膜冷却影响的数值研究

作     者：李国占 刘华坪 陈浮 李林熹 宋彦萍 LI Guozhan;LIU Huaping;CHEN Fu;LI Linxi;SONG Yanping

作者机构：哈尔滨工业大学能源科学与工程学院哈尔滨150001 

出 版 物：《航空动力学报》 (Journal of Aerospace Power)

年 卷 期：2017年第32卷第9期

页      面：2088-2094页

核心收录：

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

基　　金：国家自然科学基金(51306042) 

主　　题：大涡模拟(LES) 等离子体激励 气膜冷却 射流角 肾形涡 发卡涡 冷却效率 

摘      要：采用大涡模拟(LES)方法对有/无等离子体激励条件下不同射流角时的平板气膜冷却流场进行了对比研究。结果表明:随着射流角的增大,冷却射流对主流的穿透率与气膜孔下游回流区的范围增大,发卡涡的强度及其抬升射流的能力增强并远离壁面,导致气膜冷却效率降低,但射流角为90°时部分低能冷却流体会进入回流区引起气膜冷却效率升高,故气膜冷却效率在射流角为35°时最大,在射流角为60°时最小;等离子体激励削弱了冷却射流对主流的穿透率,其下拉诱导作用也使得发卡涡头部受到的库塔-儒科夫斯基升力以及水平涡腿间的相互诱导力减小,抑制了发卡涡的发展并促使其破碎为近壁条带结构,从而提高了气膜冷却效率,且射流角越小,上述作用效果越明显,当射流角为35°时中心线气膜冷却效率提高了55%。