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《西北工业大学》 2003年
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层板冷却特性的研究

全栋梁  
【摘要】: 多孔层板冷却技术集冲击冷却、对流冷却和气膜冷却于一体,是一种新型的冷却方式,具有冷气消耗量少,冷却效率高的优点,应用日益广泛。通过实验和数值模拟对多孔层板的冷却特性进行了研究。 在流阻特性实验部分,设计制造了两种内部绕流结构的四块单层和双层层板,进行了流阻特性实验,获得了其流量和压差之间关系的特性。实验结果表明:层板的流阻主要决定于其开孔率,开孔率越大,流阻越小。通道高度、内部绕流结构等对流阻特性有一定影响,但与开孔率相比居次要地位。 在冷却特性实验部分,在大尺寸低速回流式风洞中对上述四块层板进行了冷却特性实验,获得了其综合冷却效率。实验结果表明:层板的具有很高的冷却效率;层板冷却效率主要决定于开孔率,开孔率越大,冷却效率越高。 在数值模拟部分,运用商用软件FLUENT6.0对两种典型绕流方式、三种绕流柱形和三种通道高度的放大尺寸层板模型进行了数值模拟,获得了层板内部复杂的流场和流阻特性,分析了绕流方式、绕流柱形和通道高度对层板流阻特性的影响,计算结果和实验结果符合很好。 四块层板进行了流一固耦合传热计算,获得了其流阻特性和冷却特性,结果表明计算结果在总体趋势上和实验结果一致,在有些情况下计算与实验有一定的差别。
【学位授予单位】:西北工业大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2003
【分类号】:TK124

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【引证文献】
中国期刊全文数据库 前1条
1 李彬;吉洪湖;江义军;李锋;;燃烧室壁冲击-逆向对流-气膜冷却特性的数值研究[J];航空动力学报;2007年03期
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 张魏;层板结构换热特性研究[D];西北工业大学;2006年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前5条
1 刘军;航空发动机的先进燃烧室技术[J];国际航空;1997年12期
2 胡晓煜;航空发动机的先进涡轮技术(上)[J];国际航空;1998年04期
3 胡晓煜;航空发动机的先进涡轮技术(下)[J];国际航空;1998年05期
4 桂忠楼,张鑫华,钟振纲,田国利,佘力;高效冷却单晶涡轮叶片制造技术的发展[J];航空制造工程;1998年02期
5 陈庆光,徐忠,张永建;湍流冲击射流流动与传热的数值研究进展[J];力学进展;2002年01期
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 孙昌林;层板冷却结构内部流阻与换热特性研究[D];西北工业大学;2001年
【共引文献】
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1 宋建华;张红卫;;钡钨阴极中钡的供应机制研究[J];安徽工程科技学院学报(自然科学版);2006年01期
2 袁银梅;李朝祥;;带钢热镀锌数值模拟[J];安徽工程科技学院学报(自然科学版);2006年04期
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8 杨丽君;孙斌祥;刘琦;徐祖;;碎(块)石路堤孔隙空气对流运动的Darcy定律适用性[J];冰川冻土;2007年01期
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4 程泽林;熊峻江;彭勃;罗楚养;;RTM整体成型复合材料结构制造缺陷逆向分析[A];第七届全国MTS材料试验学术会议论文集(一)[C];2007年
5 罗云烽;段跃新;肇研;;复合材料起落架的铺层设计及RTM工艺模拟[A];第十五届全国复合材料学术会议论文集(下册)[C];2008年
6 刘斌;刘沛清;;利用风洞测力试验及经验公式对非常规布局飞行器控制矩阵估算的修正探索[A];第八届全国实验流体力学学术会议论文集[C];2010年
7 熊用;丁学俊;;电站双流程凝汽器壳侧流场的准三维数值模拟[A];2007年鄂、皖、苏、冀四省电机工程学会汽轮机专业学术研讨会论文集(湖北卷)[C];2007年
8 刘曰武;刘俊丽;;渗流力学的发展及应用[A];第三届全国力学史与方法论学术研讨会论文集[C];2007年
9 孙守峰;高金森;蓝兴英;;CFD方法在固定床反应器中的应用[A];第九届全国化学工艺学术年会论文集[C];2005年
10 沙奕卓;畅世聪;高庆亭;苏锁群;;用于超声风速仪标定的低速气象风洞设计[A];第三届全国虚拟仪器大会论文集[C];2008年
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8 陈良;铁磁流体在多孔介质中的流动[D];湘潭大学;2010年
9 王军政;基于弱流固耦合方法的换热器流体诱导振动失效分析[D];华东理工大学;2011年
10 李士伟;类客车体气动特性及减阻措施的试验研究和数值模拟[D];中国空气动力研究与发展中心;2010年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 刘军;航空发动机的先进燃烧室技术[J];国际航空;1997年12期
2 胡晓煜;航空发动机的先进涡轮技术(上)[J];国际航空;1998年04期
3 董志锐,郁新华,刘松龄,游绍坤,许都纯;多层多孔层板内流阻特性试验与计算方法研究[J];航空动力学报;2000年04期
4 许全宏,张宝华,林宇震,刘高恩;冲击加多斜孔双层壁冷却方式气膜绝热温比研究[J];航空动力学报;2000年04期
5 全栋梁,刘松龄,李江海,许都纯,游绍坤;多孔层板冷却有效性的研究[J];航空动力学报;2004年04期
6 全栋梁,刘松龄,李江海;层板冷却结构强化换热机理[J];航空动力学报;2004年06期
7 方韧,林宇震,李彬,刘高恩;燃烧室多斜孔壁流量系数研究[J];航空动力学报;1998年01期
8 李彬,胡正义,林宇震,刘高恩;多斜孔壁整体冷却效率实验研究[J];航空动力学报;1999年02期
9 郁新华,全栋梁,刘松龄,许都纯,胡主根;层板结构内部换热特性的研究[J];航空学报;2003年05期
10 桂忠楼,张鑫华,钟振纲,田国利,佘力;高效冷却单晶涡轮叶片制造技术的发展[J];航空制造工程;1998年02期
中国硕士学位论文全文数据库 前2条
1 孙昌林;层板冷却结构内部流阻与换热特性研究[D];西北工业大学;2001年
2 李江海;层板冷却特性的研究[D];西北工业大学;2005年
【二级引证文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 全栋梁,刘松龄,李江海;层板冷却结构强化换热机理[J];航空动力学报;2004年06期
2 李彬;吉洪湖;江义军;李锋;;燃烧室壁冲击-逆向对流-气膜冷却特性的数值研究[J];航空动力学报;2007年03期
3 徐磊;常海萍;潘金栋;;旋转条件下“冲击/出流”双层壁内部换热实验[J];航空动力学报;2007年10期
4 马龙;王建华;吴向宇;杜治能;;利用红外技术进行层板冷却特性实验研究[J];航空动力学报;2008年04期
5 孔满昭;朱惠人;原和朋;;应用瞬态液晶测量技术研究层板内部换热特性[J];航空动力学报;2009年02期
6 杨卫华;王梅娟;丁有红;张靖周;;冲击+同向对流+气膜冷却效果的试验[J];航空动力学报;2010年04期
7 郭家良;温卫东;崔海涛;高建辉;;基于代理模型的浮动壁式火焰筒壁温优化设计[J];航空动力学报;2011年03期
8 石蕊;熊纯;曹俊;谢婕;杨卫华;宋双文;;弯曲段冲击扰流柱/逆向对流/气膜冷却效率的研究(1)——实验[J];航空动力学报;2011年04期
9 王梅娟;宋双文;胡好生;彭剑勇;;冲击+同向对流+气膜冷却的三维壁温计算与分析[J];航空动力学报;2011年10期
10 李江海,全栋梁,刘松龄,朱惠人;几何参数对层板冷却性能影响的数值模拟研究[J];机械设计与制造;2005年09期
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1 徐磊;静止和旋转条件下“冲击/稀疏气膜”双层壁换热特性研究[D];南京航空航天大学;2007年
2 常国强;正弦型波纹壁面气膜冷却研究[D];南京航空航天大学;2012年
3 邹歆;中低热值燃料燃气透平流动与传热机理研究[D];清华大学;2013年
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1 丁晟;闪速炼铜余热锅炉辐射室流场温度场数值模拟及结构优化[D];浙江大学;2011年
2 郭家良;浮动壁式火焰筒壁温优化研究[D];南京航空航天大学;2010年
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4 石蕊;回流燃烧室弯曲段壁面复合冷却特性的研究[D];南京航空航天大学;2010年
5 张丽芬;采用热—流耦合方法对内冷式涡轮叶片换热的计算研究[D];西北工业大学;2006年
6 张魏;层板结构换热特性研究[D];西北工业大学;2006年
7 李冰;层板冷却结构内部流场显示与换热特性研究[D];西北工业大学;2007年
8 苏云亮;双层壳型涡轮导向叶片冷却设计与研究[D];电子科技大学;2009年
9 吕锡嘉;利用红外热像技术实验研究层板结构的冷却特性[D];中国科学技术大学;2009年
10 沈国华;火焰筒双层壁冷却的数值计算[D];南京航空航天大学;2009年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前5条
1 方韧,李彬,林宇震,刘高恩;多斜孔壁气膜冷却绝热温比传热传质类比实验研究[J];航空动力学报;1998年01期
2 林宇震,宋波,李彬,刘高恩;多斜孔壁冷却方式小孔内对流换热研究[J];航空动力学报;1999年01期
3 董素艳,刘松龄,苏红桢;扰流柱排内换热的实验研究[J];航空动力学报;1999年01期
4 李彬,胡正义,林宇震,刘高恩;多斜孔壁整体冷却效率实验研究[J];航空动力学报;1999年02期
5 徐惠彬,宫声凯,刘福顺;航空发动机热障涂层材料体系的研究[J];航空学报;2000年01期
【相似文献】
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2 丁锡洪 ,王鑫伟 ,彭晓洪;一种适于复合材料层板的有限元分析方法[J];南京航空航天大学学报;1984年04期
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4 孙良新,马凌建;反对称正交铺层层板的热稳定[J];航空学报;1991年12期
5 郭亚军,吴学仁;纤维金属层板分层扩展的优化分析[J];航空材料学报;1999年02期
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7 李松年,邓忠民;复合材料叠层板的非线性热分析[J];北京航空航天大学学报;1996年03期
8 郑兴伟;何雪婷;刘红兵;孙中刚;;纤维铝合金层板的研究进展[J];材料导报;2013年S1期
9 吴学仁,郭亚军;变幅载荷下纤维金属层板的疲劳与寿命预测[J];中国工程科学;1999年03期
10 舒小平;;复合材料层板精化理论两类推导方法的一致性[J];淮海工学院学报(自然科学版);2008年01期
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3 崔德渝;顾志芬;;复合材料层板损伤起始问题研究[A];复合材料:生命、环境与高技术——第十二届全国复合材料学术会议论文集[C];2002年
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7 彭刚;冯家臣;刘原栋;王丹勇;王绪财;;复合材料层板冲击剪切实验技术分析与讨论[A];第六届全国爆炸力学实验技术学术会议论文集[C];2010年
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1 田静;缝合复合材料层板低速冲击损伤研究[D];南京航空航天大学;2008年
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4 李江海;层板冷却特性的研究[D];西北工业大学;2005年
5 李兴;纤维金属层板结合部断裂理论与实验研究[D];华东交通大学;2013年
6 王时玉;纤维金属层板的制备及力学性能研究[D];哈尔滨工业大学;2012年
7 介苏朋;纤维金属层板(FMLs)结构制造方法研究[D];西北工业大学;2006年
8 杨栋栋;Ti/APC-2纤维金属层板的制备与力学性能研究[D];南京航空航天大学;2013年
9 徐凤娟;Ti/APC-2复合层板基本力学性能的有限元模拟研究[D];南京航空航天大学;2013年
10 曹子振;玻璃纤维增强铝合金(GLARE)层板连接性能研究[D];哈尔滨工程大学;2013年
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