冲击/发散冷却换热特性及流量系数研究
鉴于冲击/发散复合冷却方式国内外研究较少的现状，为了进一步揭示这种冷却结构的换热和流动规律，本文对此种冷却结构的冷却效率、换热系数和流量系数进行了实验研究，同时与多孔冲击冷却和发散冷却进行了对比实验。设计了两种孔阵排列形式的双层壁（顺排和叉排），两种发散角度（35o和90o）、两种材质（胶木和铜）的发散壁，采用红外热像仪测量壁面温度，获得了与实验结果吻合较好的气膜冷却效率和综合冷却效率的经验关联式。研究结果表明：
(1) 35°发散孔，冲击/发散气膜冷却效率随吹风比的增加变化微弱；90°发散孔，在孔区的前部，吹风比对气膜冷却效率影响微弱，在孔区的后部，气膜冷却效率随吹风比的增大而增大。
(2) 在同一吹风比下，冲击/发散气膜冷却效率、发散冷却效率、冲击/发散综合冷却效率均随孔间距的减小而增大。
(3) 35°发散孔，气膜冷却效率随冲击间距的增加而减小；90°发散孔，效率随冲击间距的变化基本不变；大吹风比加小冲击间距，或小吹风比加大冲击间距具有较高的综合冷却效率。
(4) 35°发散孔的各种冷却效率和换热系数均大于90°发散孔之值。
(5) 冲击/发散冷却和发散冷却Nu数均随吹风比的增大而增大。
(6) 冲击/发散双层壁流量系数和发散冷却流量系数均随二次流雷诺数Re的增大而增大。
(7) 双层壁的流量系数随孔距的增大而增大，且叉排之值大于顺排之值；冲击间距和发散孔角度对其影响不大。
发散冷却;冷却效率;换热系数;流量系数
南京航空航天大学
硕士
热能工程
张靖周
2006
中文
V231.13
75
2008-07-28（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）