检索结果-南通市图书馆

具有柱肋阵列与分离式柱肋阵列的冷却通道内流阻与传热实验研究

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上海交通大学学报 2014年第6期48卷 782-787页

作者：饶宇李麟上海交通大学机械与动力工程学院上海200240

在常规柱肋阵列冷却结构的基础上对一种新型分离式柱肋阵列冷却结构内的流动和传热特征进行了实验和数值计算研究.在雷诺数Re=8 200-50 500时,对具有新型分离式柱肋阵列的冷却通道和具有常规柱肋阵列的冷却通道内传热和流动压力损失性... 详细信息

在常规柱肋阵列冷却结构的基础上对一种新型分离式柱肋阵列冷却结构内的流动和传热特征进行了实验和数值计算研究.在雷诺数Re=8 200-50 500时,对具有新型分离式柱肋阵列的冷却通道和具有常规柱肋阵列的冷却通道内传热和流动压力损失性能进行了对比实验研究.对2种通道内的流动与传热进行了三维稳态数值计算,对比研究了其各自的速度场和局部传热特性,揭示了分离式柱肋阵列强化传热以及降低流动阻力的机理.实验结果表明,在所研究的Re范围内,与常规柱肋阵列通道相比,新型分离式柱肋阵列通道具有更高的平均努塞尔数（Nu）以及更小的阻力损失.

关键词：分离式柱肋对流冷却流动传热燃气轮机

液晶热像测量精度分析及其在湍流传热研究中的应用

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上海交通大学学报 2013年第8期47卷 1185-1190,1197页

作者：许亚敏饶宇上海交通大学机械与动力工程学院上海200240

通过开展液晶热像校准实验研究,分析了各测量参数对液晶热像测量精度的影响,得到了提高测量精度的有效方法,并对液晶热像技术应用于湍流传热研究进行了分析和讨论.实验结果表明,采用液晶图像滤波技术、控制液晶涂层厚度(>20μm)、减小... 详细信息

通过开展液晶热像校准实验研究,分析了各测量参数对液晶热像测量精度的影响,得到了提高测量精度的有效方法,并对液晶热像技术应用于湍流传热研究进行了分析和讨论.实验结果表明,采用液晶图像滤波技术、控制液晶涂层厚度(>20μm)、减小光源照射角度以及提高液晶涂层的喷涂质量都有利于提高液晶热像的测量精度.最后,介绍了稳态和瞬态液晶热像技术在航空发动机透平叶片湍流对流冷却中的应用.

关键词：液晶热像传热测量冷却技术湍流

不同深度凹陷内湍流流动与传热性能的数值研究

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上海交通大学学报 2017年第1期51卷 18-25页

作者：杨云饶宇上海交通大学机械与动力工程学院上海200240

采用标准k-ω湍流模型对具有不同深度的凹陷涡发生器表面湍流传热性能进行了数值计算,获得了雷诺数(Re)在8 500~60 000内不同深度的凹陷表面湍流传热、流阻和流动特征,并拟合了传热和摩擦因子关系式.凹陷表面平均传热性能和摩擦因子随... 详细信息

采用标准k-ω湍流模型对具有不同深度的凹陷涡发生器表面湍流传热性能进行了数值计算,获得了雷诺数(Re)在8 500~60 000内不同深度的凹陷表面湍流传热、流阻和流动特征,并拟合了传热和摩擦因子关系式.凹陷表面平均传热性能和摩擦因子随着深度的增加而增大,并且Re越高传热性能和摩擦因子越高.在低Re值(Re=8 500)时深度比(σ,凹陷表面深度与截面直径之比)为0.1和0.3的凹陷传热相差不大,平均性能较光滑平板增强约40%左右;而在高Re值(Re=50 500)时后者比前者传热提高约11%,平均换热性能较光滑平板分别增强42.1%和51.6%,摩擦因子提高30%~120%.相对于光滑通道,凹陷表面综合热性能提高10%~35%,综合热性能随凹陷深度的增加而逐渐减小.详细的凹陷表面传热分布还表明,深度比为0.1和0.2的浅凹陷涡发生器局部传热分布对称,而深度比为0.26和0.3的深凹陷局部传热分布是非对称的,这主要是由于浅凹陷与深凹陷内部具有不同的涡流结构.

关键词：凹陷深度涡发生器燃气轮机冷却强化传热低流阻

凹陷涡发生器形状对湍流流动与传热性能的影响

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上海交通大学学报 2015年第5期49卷 614-619页

作者：冯岩饶宇李博上海交通大学机械与动力工程学院叶轮机械研究所上海200240

利用数值计算方法研究了分别具有球形、椭球形、倾斜椭球形以及泪滴形凹陷涡发生器阵列表面的湍流传热与流阻性能.采用湍流模型Relizable k-ε、SST（Shear Stress Transportation）和Standard k-ω模拟凹陷涡发生器表面的湍流传热与流... 详细信息

利用数值计算方法研究了分别具有球形、椭球形、倾斜椭球形以及泪滴形凹陷涡发生器阵列表面的湍流传热与流阻性能.采用湍流模型Relizable k-ε、SST（Shear Stress Transportation）和Standard k-ω模拟凹陷涡发生器表面的湍流传热与流阻性能,并与其实验结果进行对比,确定了Standard k-ω是研究凹陷传热和流动的最精确湍流模型.同时,通过数值计算分析了4种凹陷结构在雷诺数为8 500-60 000下的传热、流阻和流动特性,利用Matlab软件对数值计算结果进行后处理.结果表明：与充分发展的光滑通道内湍流流动相比,球形凹陷通道的传热性能提高了约40%,摩擦因子增加了约70%;椭球形凹陷通道的传热性能提高了约30%,摩擦因子增加了60%左右;倾斜椭球形凹陷通道的传热性能提高了约40%,摩擦因子增加了60%左右;泪滴形凹陷通道的传热性能提高了约70%,摩擦因子增加了约1倍,即泪滴形凹陷通道的传热性能和综合热性能最佳。

关键词：凹陷涡发生器燃气轮机冷却传热摩擦因子

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三通道旋流冷却流动与传热性能

上海交通大学学报 2020年第5期54卷 481-489页

作者：王锴夏添饶宇上海交通大学机械与动力工程学院上海200240

针对雷诺数为40000下涡轮叶片内部三通道旋流冷却结构进行瞬态热色液晶实验与数值模拟研究,并与普通转折通道进行比较分析.通过瞬态实验获得壁面高精度的努塞尔数分布与通道的沿程压力损失,结合数值计算结果得到如下结论:旋流通道显著... 详细信息

针对雷诺数为40000下涡轮叶片内部三通道旋流冷却结构进行瞬态热色液晶实验与数值模拟研究,并与普通转折通道进行比较分析.通过瞬态实验获得壁面高精度的努塞尔数分布与通道的沿程压力损失,结合数值计算结果得到如下结论:旋流通道显著增强了系统的换热能力与换热均匀性,第2、第3流程的壁面平均努塞尔数比普通转折通道分别提升了60%、57%;转折位置的冲击损失与节流损失是三通道结构的主要压力损失;旋流通道的全通道压力系数约为普通转折通道的3倍,且随着雷诺数的增大有增大的趋势;数值计算显示旋流通道内总压损失比静压损失减少了25%,使用总压分析沿程压力系数更为合理.

关键词：旋流冷却热色液晶传热压力系数

球形和泪滴形凹陷涡发生器传热实验和数值计算

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工程热物理学报 2015年第8期36卷 1774-1779页

作者：饶宇李博冯岩上海交通大学机械与动力工程学院叶轮机械研究所上海200240

凹陷涡发生器是一种高效的燃气轮机涡轮叶片冷却结构,本文对分别具有球形和泪滴形凹陷涡发生器阵列的表面传热与流动性能开展了实验和数值计算研究。本文分别采用Standardκ-ω,SST和Reliazableκ-ε三种湍流模型计算了凹陷涡发生器表... 详细信息

凹陷涡发生器是一种高效的燃气轮机涡轮叶片冷却结构,本文对分别具有球形和泪滴形凹陷涡发生器阵列的表面传热与流动性能开展了实验和数值计算研究。本文分别采用Standardκ-ω,SST和Reliazableκ-ε三种湍流模型计算了凹陷涡发生器表面湍流传热与流阻性能,并与实验结果进行了对比,确定了Standardκ-ω是研究凹陷传热和流动最精确的湍流模型。通过该研究,获得了球形和泪滴形凹陷涡发生器在雷诺数范围8500~60000内的传热及流阻和流动特性。该实验研究表明,与光滑通道内湍流流动相比,球形凹陷传热性能提高约60%,摩擦因子增加约70%;泪滴凹陷传热性能提高约90%,摩擦因子增加一倍左右。泪滴形凹陷表现出更好的传热性能和综合热性能。

关键词：凹陷涡发生器燃气轮机冷却传热摩擦因子

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深度学习方法在涡轮冷却中的应用综述

工程热物理学报 2022年第3期43卷 656-662页

作者：汪奇杨力饶宇上海交通大学机械与动力工程学院叶轮机械研究所上海200240

涡轮冷却技术是涡轮设计的关键技术之一。涡轮冷却结构的表面温度和压力均为复杂的三维分布,但目前的设计体系仍基于低保真度的一维管网,深度学习可能是提升涡轮冷却设计保真度的一种有效手段。本文总结了几种纯数据的神经网络模型和几... 详细信息

涡轮冷却技术是涡轮设计的关键技术之一。涡轮冷却结构的表面温度和压力均为复杂的三维分布,但目前的设计体系仍基于低保真度的一维管网,深度学习可能是提升涡轮冷却设计保真度的一种有效手段。本文总结了几种纯数据的神经网络模型和几种与物理规律结合的神经网络模型在涡轮冷却问题中的应用。通过巧妙地将涡轮冷却问题看待为图像、序列和参数的建模,神经网络模型可以实现不同保真度的拟合。尽管目前深度学习方法在涡轮冷却领域已取得一些进展,但本领域过小的数据量与神经网络方法的严重冗余特性阻碍了此类方法的发展。结合数据、物理规律、计算流体力学、分布式测量技术和偏微分方程理论的综合数学模型可能是涡轮冷却设计工具的未来。

关键词：涡轮冷却物理规律神经网络深度学习

探究椭圆形旋流管型对旋流冷却流动与传热特性的影响

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工程热物理学报 2022年第10期43卷 2711-2717页

作者：熊成岚栾勇饶宇上海交通大学巴黎高科学院上海200240 上海交通大学机械与动力工程学院上海200240 上海交通大学深圳研究院深圳518000

为了探究涡轮叶片前缘内部通道形状对旋流冷却流动与传热特性的影响,本文基于SST k–ω湍流模型,在射流雷诺数为12526~50104的范围内对有三个切向射流入口、短长轴比分别为0.8和0.6的两种椭圆形旋流冷却通道的流动与传热特性开展了数值... 详细信息

为了探究涡轮叶片前缘内部通道形状对旋流冷却流动与传热特性的影响,本文基于SST k–ω湍流模型,在射流雷诺数为12526~50104的范围内对有三个切向射流入口、短长轴比分别为0.8和0.6的两种椭圆形旋流冷却通道的流动与传热特性开展了数值计算研究,并将其与基准圆形旋流管在12倍直径长度范围内进行比较。研究结果表明,椭圆形旋流管具有更高的强化传热能力和更低的压力损失。在射流雷诺数为25052时,椭圆管在12D处的努塞尔数相较于圆形管降低了1.6%~19.8%,总换热量增加了13.2%~16.7%,压力损失降低了22.3%~62.4%。在相同射流入口雷诺数下,短长轴比为0.6的椭圆管的综合热性能最高,相对于圆形管增加了148.7%~177.8%。

关键词：旋流冷却涡轮叶片内部冷却通道形状涡流传热

倾斜椭球凹陷阵列湍流强化传热实验与数值分析

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推进技术 2024年第4期45卷 144-152页

作者：许超张鹏饶宇上海交通大学机械与动力工程学院上海200240

为了提高涡轮叶片内部通道对流传热性能,本文基于瞬态液晶热像技术分别针对矩形通道表面排布的球形凹陷和斜椭球凹陷阵列的传热和压力损失特性进行了实验研究。在雷诺数为1×10^(4)~6×10^(4)内,与基准球形凹陷相比,平行排布和V形排布... 详细信息

为了提高涡轮叶片内部通道对流传热性能,本文基于瞬态液晶热像技术分别针对矩形通道表面排布的球形凹陷和斜椭球凹陷阵列的传热和压力损失特性进行了实验研究。在雷诺数为1×10^(4)~6×10^(4)内,与基准球形凹陷相比,平行排布和V形排布的斜椭球凹陷总体传热分别增强了23.8%~33.8%和104%~121%,V形排布的斜椭球凹陷综合传热性能显著提高了25%~68.3%。通过数值模拟发现,平行排布的斜椭球凹陷虽然可以诱发更强烈的二次流,但是平行的排布方式使下游凹陷受到来自上游凹陷升温后的流体冲刷,因此限制了传热的进一步增强。V形排布的斜椭球凹陷通过诱发大尺度的纵向涡对将来自主流的冷流体输运至壁面,冷流体直接冲击壁面并与近壁流体剪切,极大地增强了对流传热。

关键词：涡轮叶片冷却斜椭球凹陷传热瞬态液晶热像实验流动结构