收藏本站
《西北工业大学》 2004年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

高压涡轮盘腔内换热的实验和计算研究

郑光华  
【摘要】: 本文工作围绕RRD公司某型先进发动机高压涡轮盘腔内换热实验进行。 (1) 设计了用于换热实验的换热盘,并应用热电偶和热成像仪对换热盘进行了测试验证,结果表明设计的换热盘符合实验要求。 (2) 开展了旋转盘腔内热边界条件影响换热系数的数值研究,设置了壁面定温、定热流密度、温度线性分布、热流密度线性分布四类计算工况,大量计算结果验证了旋转盘腔内热边界条件对换热系数的影响。不同热边界条件对旋转盘腔内的流场有一定的影响,因此影响到换热,这个表面原因进一步验证了热边界条件对换热系数的影响。转动是热边界条件影响左右盘壁面换热系数的主要原因,粘性热和浮升力也是导致热边界条件对换热系数有影响的两个重要因素。微型涡轮结构有利于旋转盘腔内的换热。 (3) 开展了旋转盘腔内换热的实验研究,得到了不同转速下左右盘面的换热系数,并研究了流量和加热量对盘腔内换热的影响。转速越高,换热越强,低转速时,换热系数分布比较平缓,没有明显的峰值,但在高转速时,换热系数分布出现了明显的峰值和回落。由于微型涡轮进气结构,在2000 rpm左右盘腔内流场发生了较大的实质性的变化。相同转速不同流量下左右盘换热系数分布一致,但火小明显不同,流量越大,换热系数越大。旋转盘腔中流量变化不影响流动结构,用于冷却和密封的气体量有一个最佳值或者范围,增强涡轮盘壁冷却效果主要靠优化结构。相同转速不同加热量时左右盘换热系数分布基本没有变化,但大小发生了明显的变化,加热量大时换热系数整体较大,右盘更为明显,验证了数值计算得到的旋转情况下热边界条件对换热系数有影响的结论。换热系数分布的实验结果和计算结果符合良好。
【学位授予单位】:西北工业大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2004
【分类号】:TK124

手机知网App
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 吉洪湖,S.C.Cheah,H.Iacovides,D.C.Jackson,B.E.Launder;旋转盘腔流场速度与压力的实验研究[J];工程热物理学报;1997年03期
2 何亚军,徐国强,陶智,丁水汀,蔡伟华;同向旋转盘间换热特性的实验研究[J];航空动力学报;2002年05期
3 徐国强,曹玉璋,邱绪光;中心进气的旋转盘平均换热特性研究[J];航空动力学报;1994年01期
4 冯青,周彬,刘松龄;转盘-静盘腔内层流流动的相似分析及其N-S方程数值解[J];航空动力学报;1994年04期
5 徐国强,丁水汀,邱绪光,曹玉璋;具有中心进气外缘加热旋转盘的局部换热特性研究[J];航空动力学报;1995年03期
6 陈健,徐国强,曹玉璋;加罩转—静盘系的换热—换质实验研究[J];航空动力学报;1997年03期
7 丁水汀,陶智,徐国强,袁怡祥,邱绪光;外缘轴向进气的旋转空腔主盘平均换热特性研究[J];航空动力学报;1998年03期
8 丁水汀,陶智,徐国强,邱绪光;旋转盘腔冷却问题的工程评价[J];航空动力学报;1999年01期
9 丁水汀,陶智,徐国强,邱绪光;外缘轴向进气的旋转空腔主盘局部换热及流阻特性研究[J];航空动力学报;1999年02期
10 白洛林,冯青,刘松龄,卜其龙;预旋进气的盘腔系统内流场的数值研究[J];推进技术;2003年02期
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 赵敬源;邱永亮;;地下建筑热工环境的数值分析研究[J];四川建筑科学研究;2005年06期
2 苏华;;水电站地下隧洞换热计算模型比较[J];四川建筑科学研究;2009年05期
3 郭大勇;关勇;贾洪明;张晓光;齐兵;;厚板坯连铸结晶器流场数值模拟[J];鞍钢技术;2006年01期
4 张富强,王久彬;连铸坯凝固过程中传输现象基础知识系列讲座 第十二讲 流体运动基础[J];鞍钢技术;1998年05期
5 张富强,王久彬;连铸坯凝固过程中传输现象基础知识系列讲座 第十三讲 连铸结晶器中钢液流动的研究[J];鞍钢技术;1998年06期
6 杨双根,金开军,朱春玲;液冷组件热设计[J];安徽工程科技学院学报(自然科学版);2004年04期
7 潘晓东;唐健生;田竹君;李振兴;;花道泡水质模拟预测研究[J];安徽农业科学;2009年21期
8 郭煜;Navier-Stokes方程的数值解法[J];鞍山钢铁学院学报;1997年03期
9 王阳;赵连刚;;钢包吹氩精炼过程钢水流动与混合行为的研究[J];鞍山科技大学学报;2007年06期
10 冯亮花;刘坤;康小兵;蒋德阳;;步进式加热炉板坯温度场数值模拟[J];辽宁科技大学学报;2011年01期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 高峰;李玉海;;三种侧送风方式下室内气流组织的数值模拟与分析[A];中国建筑学会建筑热能动力分会第十七届学术交流大会暨第八届理事会第一次全会论文集[C];2011年
2 周思柱;陈翔;吴汉川;祝克强;黄天成;;混砂车搅拌罐流场分析方法[A];非常规油气资源勘探开发装备及应用技术研讨会论文集[C];2011年
3 杨小利;冯青;韩江峰;;带有微型涡轮的旋转盘腔内部流场二维与三维数值模拟的比较[A];首届全国航空航天领域中的力学问题学术研讨会论文集(上册)[C];2004年
4 石正军;唐涛;赵晓平;;多孔介质对自流式充气影响的数值模拟[A];第二届中国CAE工程分析技术年会论文集[C];2006年
5 李贵;孙蓓蓓;朱壮瑞;高晔;;基于FLUENT的发动机舱内部流场数值模拟[A];第五届中国CAE工程分析技术年会论文集[C];2009年
6 沈兴荣;冯学梅;蔡荣泉;;大型集装箱船桨舵干扰粘性流场的数值计算研究[A];2007年船舶力学学术会议暨《船舶力学》创刊十周年纪念学术会议论文集[C];2007年
7 许进;植仲培;李军;凌长明;;靠背式测速探头感受特性的数值模拟研究[A];节能环保 和谐发展——2007中国科协年会论文集(一)[C];2007年
8 雷永平;史耀武;;表面张力与合金元素汽化对激光加热表面温度的影响[A];第九次全国焊接会议论文集(第1册)[C];1999年
9 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
10 党小庆;袁胜利;杨春方;马广大;;电除尘器气流分布CFD方法初步研究[A];第十一届全国电除尘学术会议论文集[C];2005年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 王革;有壁面质量注入通道流体动力学典型问题分析[D];哈尔滨工程大学;2009年
2 顾璇;近地/海运动过程中的空气动力学分析[D];哈尔滨工程大学;2009年
3 高晓阳;甘肃河西大麦麦芽干燥控制系统研究[D];甘肃农业大学;2010年
4 张波;重载组合列车牵引及制动系统的试验与仿真研究[D];中国铁道科学研究院;2009年
5 刘显茜;生物多孔材料非稳态收缩及其对传热传质影响研究[D];昆明理工大学;2010年
6 龚玮;皮肤选择性光热解效应与光疗及热损伤的评估方法和技术[D];福建师范大学;2010年
7 韩书谟;1100kV GIS中SF6断路器关键技术研究[D];沈阳工业大学;2010年
8 刘雪美;喷杆喷雾机风助风筒多目标优化设计[D];山东农业大学;2010年
9 许兰民;青藏铁路五道梁冻土区工程结构热扰动研究[D];北京交通大学;2011年
10 吴学智;入口高浓度条件下的旋风分离器对比研究[D];中国科学院研究生院(工程热物理研究所);2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 张战锋;塞流式厌氧发酵反应器物料流场的CFD模拟[D];华中农业大学;2010年
2 张艳利;局部通风掘进工作面换热系数计算方法研究[D];河南理工大学;2010年
3 张红为;杨木横纹压缩本构关系与时—温等效性研究[D];安徽农业大学;2010年
4 魏国亮;多级压气机三维流场数值模拟研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
5 张哲衡;高能燃料燃烧流场的数值模拟与结构设计[D];哈尔滨工程大学;2010年
6 舒春英;喷水推进泵流场数值模拟分析[D];哈尔滨工程大学;2010年
7 崔广云;LED彩色打印机内部温度场的数值计算[D];大连理工大学;2010年
8 刘海朋;带有自由表面流动的N-S方程的数值解法[D];大连理工大学;2010年
9 路畅;油井中磨料射流割缝固液两相流场的数值模拟[D];辽宁工程技术大学;2009年
10 吴菲;铝合金异形件压铸成形工艺的数值模拟分析[D];华南理工大学;2010年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前6条
1 张惠华,王允中,陶文铨;强制对流换热的萘昇华模拟研究[J];工程热物理学报;1985年01期
2 曹玉璋,林宇震,冯华仲,徐国强,邱绪光;空气冷却旋转盘的萘升华传热—传质模拟实验研究[J];航空动力学报;1993年03期
3 徐国强,曹玉璋,邱绪光;中心进气的旋转盘平均换热特性研究[J];航空动力学报;1994年01期
4 冯青,周彬,刘松龄;转盘-静盘腔内层流流动的相似分析及其N-S方程数值解[J];航空动力学报;1994年04期
5 徐国强,丁水汀,邱绪光,曹玉璋;具有中心进气外缘加热旋转盘的局部换热特性研究[J];航空动力学报;1995年03期
6 丁水汀,陶智,徐国强,袁怡祥,邱绪光;外缘轴向进气的旋转空腔主盘平均换热特性研究[J];航空动力学报;1998年03期
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 张艳春;施丽铭;李朝阳;;燃气轮机涡轮盘结构应力有限元分析[J];燃气轮机技术;2007年03期
2 罗翔;徐国强;陶智;丁水汀;;具有离散出气孔的旋转盘平均换热特性[J];北京航空航天大学学报;2006年08期
3 李朝阳;张艳春;何光新;;燃气轮机涡轮盘温度及应力场计算分析[J];汽轮机技术;2006年01期
4 李瑞阳,卓宁;L齿型螺旋肋片管表面放热系数沿其周向的变化规律的研究[J];上海理工大学学报;1985年04期
5 宋迎东,高德平;粉末冶金涡轮盘的性能与特点[J];燃气涡轮试验与研究;1997年04期
6 王荣桥,聂景旭;轻、重腐蚀涡轮盘榫齿高温复合疲劳试验研究[J];推进技术;1998年04期
7 宋迎东,高德平;基于夹杂物分布的粉末冶金盘疲劳定寿的概率方法[J];航空发动机;1998年02期
8 赵万生,吴湘,迟关心;基于Solidworks平台的涡轮盘专用CAD/CAM系统开发[J];计算机集成制造系统-CIMS;2003年10期
9 陈燕燕;罗二仓;戴巍;;热声回热器流动、传热新模型及其性能的实验表征[J];工程热物理学报;2008年03期
10 侯忠霖;姚山;王廷利;张兴国;金俊泽;;一种铝合金水冷界面换热系数反求方法的研究[J];材料热处理学报;2008年01期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 刘晓飞;曾志朋;金泉林;;大型涡轮盘整体成型工艺数值模拟[A];2004年中国材料研讨会论文摘要集[C];2004年
2 田高峰;贾成厂;吴凯;刘建涛;胡本芙;;双性能粉末高温合金涡轮盘梯度热处理的温度场模拟[A];2007中国钢铁年会论文集[C];2007年
3 陈虹;马江涛;周清理;;某发动机涡轮装配对整机振动的影响与控制[A];第二届民用飞机制造技术及装备高层论坛资料汇编(论文集)[C];2010年
4 赵四辈;;GH2132三齿二级涡轮盘榫齿裂纹分析[A];全国材料理化测试与产品质量控制学术研讨会论文专辑(物理测试部分)[C];2002年
5 杨兴宇;阎晓军;赵福星;董立伟;;某型航空发动机涡轮盘低循环疲劳寿命分析[A];第十二届全国疲劳与断裂学术会议论文集[C];2004年
6 冯涤;;粉末高温合金的质量控制[A];2004年中国材料研讨会论文摘要集[C];2004年
7 何茂刚;王小飞;张颖;;制冷用水平管降膜蒸发器的研究进展及新技术[A];第五届全国制冷空调新技术研讨会论文集[C];2008年
8 蒋毅;张小松;殷勇高;;无机填料的直接蒸发冷却实验研究[A];制冷空调新技术进展——第四届全国制冷空调新技术研讨会论文集[C];2006年
9 成剑;金听祥;郑祖义;;平行流换热器换热性能影响因素的分析[A];第九届全国空调器、电冰箱(柜)及压缩机学术交流会论文集[C];2008年
10 钱强;朱跃钊;廖传华;张维薇;;海水淡化中水平管降膜蒸发的研究[A];2008中国水处理技术研讨会暨第28届年会论文集[C];2008年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 ;特大型涡轮盘用钢研制成功[N];中国高新技术产业导报;2004年
2 于媛杰 齐立;西航向斯奈克玛公司 交付第10000个低压涡轮盘[N];中国航空报;2009年
3 通讯员 谷平;西航公司交付第一千个CFM56涡轮盘[N];中国航空报;2002年
4 王平;中航工业宏远奋力冲刺“双十亿”[N];中国航空报;2009年
5 刘华清 马宽新;一航西航外贸创汇实现历史性突破[N];中国航空报;2008年
6 ;铜材让空调更完美[N];中国有色金属报;2005年
7 记者 张黔泉;贵州在建重点建设项目完成投资166.8亿元[N];经济信息时报;2009年
8 由航天航空学院郑泉水教授、黄克智院士完成 由材料系黄勇教授等完成 由计算机系张尧学教授等完成 由精仪系殷纯永教授与天津大学叶声华院士等合作完成 由航天航空学院过增元院士等与山东大学合作完成 由精仪系、精华同方光盘股份有限公司副研究员裴京等完成 由土木系聂国教授等与中南大学合作完成;我校2004年度国家科学技术奖部分获奖项目简介[N];新清华;2005年
9 张欣欣 冯妍卉 姜泽毅;干法熄焦节能降耗技术研究新进展[N];中国冶金报;2007年
10 ;首都航天机械公司[N];中国航天报;2008年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 陈勇;含夹杂粉末高温合金涡轮盘裂纹扩展寿命研究[D];南京航空航天大学;2003年
2 张超;燃气透平导叶气热耦合实验与数值研究[D];中国科学院研究生院(工程热物理研究所);2012年
3 万飞;立式连续热处理炉带钢加热与冷却数学模型理论研究与应用[D];重庆大学;2011年
4 赵蔚琳;高温热管翅性能及其强化传热过程的研究[D];南京工业大学;2004年
5 陶毓伽;大功率固体激光器冷却研究[D];中国科学院研究生院(工程热物理研究所);2010年
6 王振峰;边界元法在气热耦合计算及冷却结构优化中的应用研究[D];哈尔滨工业大学;2010年
7 王振峰;边界元法在气热耦合计算及冷却结构优化中的应用研究[D];哈尔滨工业大学;2010年
8 田晓虎;平行流冷凝器空气侧换热性能和压降的CFD仿真及试验研究[D];重庆大学;2007年
9 全晓军;硅基梯形微通道内水蒸汽凝结换热特性及等温同向喷射流研究[D];上海交通大学;2008年
10 吴福麒;轮胎稳态滚动温度场的有限元分析[D];中国科学技术大学;2009年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 郑光华;高压涡轮盘腔内换热的实验和计算研究[D];西北工业大学;2004年
2 邢磊;基于瞬态法的界面接触换热系数实验研究[D];大连理工大学;2010年
3 郑泽花;钢淬火换热系数计算及温度与微观组织模拟[D];大连理工大学;2010年
4 李彩文;6xxx铝合金在线淬火换热系数及数值模拟研究[D];中南大学;2011年
5 刘斌;喷淋和浸没对高温钢板冷却特性影响的实验研究[D];重庆大学;2012年
6 毛宁;涡轮叶冠密封容腔流及其与主流作用研究[D];中国科学院研究生院(工程热物理研究所);2011年
7 胡军华;高温深矿井风流热湿交换及配风量的计算[D];山东科技大学;2004年
8 王志豪;高压涡轮叶尖间隙数值计算与分析研究[D];南京航空航天大学;2006年
9 张庆磊;异形断面型钢加热冷却换热规律及试验研究[D];燕山大学;2012年
10 鲁华平;涡轮盘低周疲劳寿命可靠性分析及试验评估[D];西北工业大学;2005年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62791813
  • 010-62985026