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凸台形表面冲击冷却换热及熵增的数值模拟研究
文献摘要：
采用冲击换热方式对燃气涡轮导向叶片端壁外侧腔体进行冷却,对于延长燃气涡轮的使用寿命和保障其安全运行十分有效.采用数值模拟方法,对燃气涡轮导向叶片端壁外侧腔体内凸台形表面的冲击冷却换热性能进行研究,并对冲击换热过程的熵增进行分析.研究表明:随着冲击气流雷诺数的增大,冲击靶面与冲击孔面上的平均努塞尔数增大;雷诺数一定时,增大冲击靶距,冲击靶面和冲击孔面平均努塞尔数减小,但冲击靶面上的被冷却范围增大,换热更加均匀;增大凸台上表面的宽度,冲击靶面上的被冷却范围相对减小,冲击靶面和冲击孔面的平均努塞尔数分别减小与增大;凸台上表面比其两侧的下表面换热更好;冲击冷却过程的熵增主要来源于因黏性耗散产生的熵产及换热产生的熵流,流动涡旋区的熵产是熵增的主要原因.研究结论可为优化凸台形冲击腔的结构参数及操作参数,提高其冲击换热效果提供依据和参考.
文献关键词：
冲击冷却;换热;数值模拟;凸台;熵增
中图分类号：
作者姓名：
张立琋;曹高盼;张正阳
作者机构：
西北工业大学动力与能源学院,陕西西安 710072
文献出处：
引用格式：
[1]张立琋;曹高盼;张正阳-.凸台形表面冲击冷却换热及熵增的数值模拟研究)[J].西北工业大学学报,2022(02):296-305
A类：
B类：
凸台,冲击冷却,冷却换热,熵增,数值模拟研究,冲击换热,燃气涡轮,导向叶片,端壁,腔体,数值模拟方法,内凸,换热性能,对冲,冲击气流,雷诺数,平均努塞尔数,靶距,下表面,冷却过程,黏性耗散,熵产,热产,熵流,涡旋,操作参数,换热效果
AB值：
0.293784
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