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Thermal and Structural Insight into Lightweight lattice channels for Active Cooling Technology

Journal of Thermal Science 2023年第3期32卷 1049-1062页

作者： YANG Zenan LUO Xiaobo CHEN Wei JU Yinchao ZHANG Bo School of Aeronautics and Astronautics Sichuan UniversityChengdu 610065China Beijing Power Machinery Institute Beijing 100074China

The active cooling technology that can reduce the combustor temperature is commonly used to protect the *** order to further improve the performance of active cooling,the structural weight reduction,cooling efficiency and stress level of the cooling channel must be considered *** this paper,new types of lattice channels for active cooling were designed and compared with the conventional cooling channel in terms of weight reduction,thermal and structural *** results showed that,at the same channel height,the cooling channel with staggered lattice arrays has the optimal comprehensive performance:the weight reduction effect reaches 39.93%;the wall temperature drops significantly,and the maximum Nu number is 2.155times of the conventional *** flow field analysis showed that horseshoe vortices formed by the impact effect and hairpin vortices near the trailing edge are the main factors of heat transfer *** disturbed boundary layer and the excited turbulent kinetic energy also contribute much to enhance the heat *** addition,due to the HTE-induced increment of metal tensile strength,the system reliability of lattice channel is better than the conventional one.

关键词： active cooling lattice channel supercritical hydrocarbon fuel enhanced heat transfer structural analysis

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