平板气膜冷却孔中心线上绝热效率的实验研究

以优化冷却孔射流角度和射流参数为主要实验目的,将平板气膜冷却作为研究对象,应用红外热像仪作为温度监测手段,研究不同角度的简单和带有复合角的复杂圆形孔射流对平板中心线上气膜冷却绝热效率的影响。在吹风比分别为M=0．5、1．0、1．5时,实验研究了简单圆形孔射流角度α=35、60、90°和带复合角β=15、60、90°圆形孔的不同排列下平板中心线上气膜冷却的绝热效率。结果表明：在简单孔情况下,射流角α=35°时绝热效率较好,带复合角情况下,β=90°时较高。双排布置时绝热效率比单排的要高很多,其中插排最佳。     

基于红外热像技术的不同复合角气膜冷却实验研究

以平板气膜冷却为研究对象,基于红外热像技术,实验研究了射流角度α=30°时,不同复合角(β=15°,30°,90°)在吹风比M=1.0时对平板气膜冷却效果的影响。单孔情况下,随着复合角的增大气膜冷却区域发生偏转,且复合角越大,偏转越明显;β=90°时,射流平板冷却效果优于其他复合角,且其横向分布更为均匀;将不同复合角气膜孔单排布置时,平板绝热冷却效率相对于单孔有所提高,孔与孔之间的冷却死区随着复合角度的增大而减小,β=90°时获得的气膜冷却效果更为理想。     

棘轮型超紧凑燃烧室全覆盖气膜冷却性能

针对新一代棘轮型超紧凑燃烧室壁面的高温问题,对全覆盖气膜冷却的方式进行了研究。在对KJ-66微型涡喷发动机实验与模拟的基础上,将原燃烧室替换为缩放优化后的棘轮型超紧凑燃烧室。在实际燃烧工况下,对突扩段斜坡和二次补燃区内环上的高温壁面进行全覆盖冷却研究,比较了不同排布方式、孔倾角和扩张型气膜孔对气膜冷却效果的影响。结果表明:突扩段斜坡上圆柱型气膜孔的气膜覆盖性不理想,综合气膜冷却效果欠佳,并且不同排布方式与孔倾角对气膜冷却效果的影响不大;扩张型气膜孔对斜坡的气膜贴壁性和冷却效果都有很大的改善,在45°孔倾角,出口直径0.6 mm的扩张孔模型中,由吹离高温火焰面与气膜叠加覆盖产生的综合冷却效果达到最优;在主流高离心力场的影响下,吹风比较大时二次补燃区下游也能获得较好的气膜贴壁效果;排布方式对二次补燃区气膜冷却效果的影响比孔倾角更明显。在实际燃烧工况下全覆盖气膜冷却对棘轮型超紧凑燃烧室壁面有很好的冷却作用,扩张型气膜孔能有效改善气膜冷却效果。     

平板气膜冷却热固耦合特性的分析

为分析气膜冷却方法的综合冷却效果和可靠性,采用热弹耦合的计算方法对带气膜孔平板的冷却过程进行数值模拟,获得平板内部温度和热应力的分布特征,比较不同吹风比和不同气膜孔型对冷却效果的影响。结果表明:内部冷却和金属导热使固体内部温度分布较为均匀,热应力集中在气膜孔的前缘和尾缘。与传统圆孔相比,扇形孔和双射流孔能够显著提高冷却效率并降低热应力。该结果可为燃气涡轮叶片的冷却设计提供参考。     

不同孔型平板气膜冷却特性的数值模拟

为研究不同射流孔型对气膜冷却效率的影响,基于SIMPLEC算法,采用RNGκ-ε湍流模型,对射流倾斜角为35°的圆柱孔、扩散孔和横向扩散孔的平板气膜冷却模型进行了数值模拟。得到了不同吹风比M下的3种孔型的绝热气膜冷却效率曲线、速度矢量图和壁面温度分布。结果表明：横向扩散孔的气膜冷却效果优于圆柱孔和扩散孔,其产生的反向涡旋对的尺度最小,孔间的气膜冷却效果也较好。     

微型涡喷发动机燃烧室全覆盖气膜冷却

为了延长微型涡喷发动机燃烧室的使用寿命,针对燃烧室壁面高温区进行全覆盖气膜冷却研究. 在KJ-66微型涡喷发动机试车实验的基础上,比较实际燃烧工况下,排布方式和燃烧室外环的扩张孔对气膜冷却效果及燃烧室整体性能的影响. 结果表明,在实际微型涡喷发动机模型中,顺排的平均综合冷却效率低于叉排,但对壁面的综合降温效果优于叉排. 随着扩张孔出口直径的增大,气膜冷却效果逐渐改善,但会影响燃烧室出口温度分布的均匀性. 由于燃烧室后排冷却孔的影响,二次流射入主流会发生偏转,提升了气膜的冷却效果. 整体而言,全覆盖气膜冷却在实际燃烧工况下对燃烧室壁面有着很好的冷却作用,扩张型气膜孔能够有效改善燃烧室外环的气膜冷却效果.     

圆柱孔平板气膜冷却的数值模拟

为研究单排圆柱孔平板气膜的冷却特性,利用标准kε湍流模型对倾斜角为35°、吹风比M=0.5、1.0和1.5等工况下的圆柱孔平板气膜冷却模型进行了流动和传热的数值模拟.分析了气膜冷却绝热效率η、孔口平均速度U、射流中心面和纵向横截面的速度矢量以及壁面温度等物理量,对比了吹风比对气膜冷却效果的影响,得出最佳冷却效果的工况为M=1.0.比较了计算结果与相同条件下的实验值,验证了数值计算的正确性.结果表明:在大部分的物理区域内,模拟值与实验值吻合度较好,这种方法具有时间短、简单、经济的特点,适合工程领域应用.     

不同孔型对气膜冷却效果影响的数值模拟

为了解气膜冷却技术中孔型作用的影响,采用数值模拟方法,在主流速度20 m/s,湍流度6％,主、射流温分别为333 K和293 K的条件下,考察无复合角、流向角为35°时的圆柱孔、收缩-扩散孔和反涡孔进行平板气膜冷却的冷却效果.其中,圆孔孔径12.7mm,长径比3.5,与集气室连接面形式同于其余孔型.模拟过程中,湍流Real-izable k-ε方程,标准壁面函数处理边界,SIMPLEC算法实现压力、速度耦合.结果表明:由于反涡射流抑制了肾型涡的形成并减弱了肾型涡的强度,反涡孔的冷却效果和覆盖区域优于其他两孔型.     

复合角及排列方式对平板气膜冷却效果影响的实验研究

在回流风洞实验段中,以平板气膜冷却作为研究对象,运用红外热像技术监测沿主流流向不同横向截面的平板壁面温度分布,对比分析横向气膜冷却绝热效率。结果显示:采用30°流向倾角,普遍存在小吹风比工况较大吹风比工况有更优横向气膜冷却绝热效率的现象;复合角的存在可以改变射流流场,提高横向冷却绝热效率;排孔布置有利于提高平板整体冷却绝热效率,并且插排可以有效避免热应力集中。     

气膜冷却涡轮叶栅气动损失的TOTLOS算法

本文将计算气膜冷却涡轮叶栅的TOTLOS法与实体壁上边界层和传热的计算相结合,进行了气膜冷却涡轮叶栅气动损失的计算,通过对不同叶型、不同孔径、不同喷射角以及不同冷却区域的对比,证明上述方法对于高吹风比气膜冷却或在边界层较薄的区域注入冷气可得到良好的计算结果.     

冷却塔的冷却特性

为了研究冷却塔的冷却特性,首先根据热湿交换的理论建立了热湿交换的相关方程,并据此计算了在不同条件下在逆流式冷却塔内单个下落的水滴与周围空气所进行的热湿交换的效果,并对计算结果逐项进行了分析。然后建立了冷却塔的一维换热模型,通过该模型分析了冷却塔内的填料层的高度、水降落所持续的时间及空气和水的质量流量对冷却塔性能的影响情况。     

连铸机工艺水系统设置及控制方式

介绍了现代连铸机工艺水系统的设置和控制方式,同时指出了现代化连铸机设计的许多亮点,为其他生产厂的改造或者生产线的筹备提高了有益的参考。     

45钢控冷调质及控冷球化新工艺

本文作者研究了45钢的奥氏体(锻后的或重新加热的)通过控制冷却技术,使其碳化物粒化,得到Ps型的调质或球化组织。为中碳结构钢获得Ps型组织探讨出物理冶金新方法。     

电脑机箱散热性能优化问题的研究

介绍了用ANSYS软件对加装在电脑机箱表面的辅助散热风扇位置进行优化设计的方法。通过实验测试了空机箱情况下表面辅助散热风扇对CPU散热性能的影响,采用ANSYS软件对相同的情况进行了仿真,由两种方法的结果对比情况验证了用该软件仿真散热性能的可行性和准确性。并对实际的完整电脑机箱风冷散热系统的散热性能进行了软件仿真,根据仿真结果给出了风扇位置的优化建议,证实了用软件仿真方法进行电脑机箱散热性能优化设计的实用性。     

单光子计数器冷却系统的设计

用单光子计数器探测绝缘聚合物的电致发光来测试聚合物老化击穿性能，比传统的计算空间电荷畸变方法准确度更高，因单光子计数器的总灵敏度受光电倍增管噪声及量子效率的影响，故采半导体制冷与水冷双重冷却的方法研制了单光子数器冷却系统，经实验证明，该系统大大降低了光电倍增管的噪声，提高了量子效率，从而提高了计数器的总灵敏度，为聚合物性能方面的新型绝缘材料的开发利用提供了更加准确可靠的方法。     

直接空冷与间接空冷机组的工程造价及经济性分析

本文以2台300MW空冷机组为例,简要介绍了直接空冷与间接空冷方案的特点,详尽分析了两种空冷方式的工程造价以及运行经济性,从理论上确定了我国煤炭资源不同地区火电厂适合的空冷选型.     

变压器冷却方式的研究进展

结合国内外有关变压器冷却方式的使用情况,对各种冷却方式进行了合理分类,论述其工作原理及发展历程,并对其优缺点进行了比较和分析。结合市场上现有冷却方式不能满足变压器增容改造的矛盾,提出了解决办法,对今后变压器冷却方式的发展做出了合理的猜想。     

变压器冷却方式改造的可行性分析

近年来.因变压器强迫油循环方式存在缺陷多、损耗大,维护量大等缺点,需要及时改造.文章通过对一台220千伏变压器冷却方式改造工程的分析,证实了改变变压器冷却方武的可行性和经济性,并总结出了一些施工过程中的经验与教训.     

食品的真空冷却

真空冷却液体和固体食品的数学模型是一个无量纲方程,用该方程预计在真空冷却液体食品期间质量迁移系数,同所获得的试验数据进行反复比较,从而证明该数学模型的提出是正确的.     

用于供冷的闭式冷却塔换热模型与性能分析

目的分析闭式冷却塔内各参数。即空气焓值、含湿量、冷却水温等的分布情况；探讨空气入口参数、空气质量流量、喷淋水量对闭式冷却塔冷却性能的影响规律．方法通过对闭式冷却塔内部换热机理的分析，建立描述冷却塔内传热传质性能的数学模型，并得到模型的解析解．结果闭式冷却塔结构参数不变时，随着入口空气湿球温度的升高，冷却水出口温度升高；随着空气质量流量和喷淋水量的增加，冷却水出口温度降低，但是变化斜率逐渐减小，即存在着一最佳喷淋水量和空气质量．结论利用闭式冷却塔数学模型的解析解，可以实现分析空气和喷淋水参数对闭式冷却塔供冷性能的影响及各参数沿闭式冷却塔高度的分布情况，为闭式冷却塔的结构设计及性能优化提供帮助．