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《西北工业大学》 2004年
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高温部件冷却问题热—流—固耦合算法的计算研究

李三军  
【摘要】: 涡轮叶片的冷却技术对提高航空发动机性能是至关重要的。而涡轮叶片的特点是外部受高温燃气的冲刷,内部通道通过从压气机引来的冷气进行冷却。为了获得涡轮叶片的温度分布,通常的做法是将计算域分为固体区域和流体区域,对这两个区域分别进行计算,然后在固体和流体的交界面上进行耦合,这主要是因为流体和固体的控制方程是不同的。这种方法的缺点在于,由于外流、固体结构及内流的算法不同,实际上很难进行即时迭代,因此所获得的固体结构的温度场实际上是不尽真实可靠的。本文根据近年来CFD计算技术的发展,对这类问题采用热—流—固耦合的方法进行了研究。 本论文建立了热—流—固耦合的数学模型,对流体和固体建立了统一的控制方程组,并对方程组的离散。以ANSYS7.0为平台,建立上述热—流—固耦合模型的计算方法。论文对多种固体结构形式的不同边界条件进行了计算研究。计算结果及分析验证了这种耦合计算方法的可行性。由于所采用的结构及计算域近似涡轮叶片的冷却形式(主流加热,内流通道冷却),因此这种方法经过进一步的改进,可用于涡轮叶片冷却的计算研究。
【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】:V231

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【引证文献】
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【参考文献】
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【共引文献】
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【同被引文献】
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