涡轮叶片内流冷却通道中压力系数的研究

本文根据相似理论,采用几何放大的模型,在流动相似的条件下,详细研究了涡轮叶片内流冷却通道在同时带肋和气膜孔出流的情况下,各流动参数、几何参数对压力系数的影响。实验在内流通道进口雷诺数为20000-80000,通道总出流比为0.3,0.45和0.6的范围内,肋高/宽比分别为1.0和2.0,肋角度分别为45°,60°,90°和120°,不同的肋与气膜孔相对位置,以及不同的通道截面形状的条件下进行。结果显示,同时带肋和气膜孔出流的内流通道中压力系数受气膜孔出流的影响很大,肋的存在也改变了内流通道的流动结构,影响了压力系数的分布,此外,通道的截面形状也是压力系数的重要影响因素之一。文章的结果对于涡轮叶片内流冷却通道的设计具有参考意义。     

雪花型层板结构冷却特性的数值模拟研究

设计了两种孔间距比的雪花型层板冷却结构，采用有限体积法求解三维可压缩的N—S方程对其内部流动和换热进行了数值模拟。网格划分采用非结构化网格，湍流模型为Realizableκ-ε双方程模型，近壁处湍流采用壁面函数法处理，采用SIMPLE算法求解速度与压力的耦合。计算获得了这两种冷却结构内部各气流参数的三维分布及流动阻力特性和换热特性。结果表明，层板内部的流场结构十分复杂，射流冲击后在扰流柱前反卷形成驻涡，呈雪花形分布的扰流柱阵列的存在对气流起到了较好的分流和引导作用，使气流在冷却通道内分布更为均匀，改善了层板换热的均匀性。数值计算对于改进层板内部结构优化设计有着重要的实际应用价值。     

广州酒吧街的选址探讨

~~广州酒吧街的选址探讨@刘松龄$中山大学城市与区域研究中心!广东广州510275~~~~~~     

有射流冲击的短扰流柱排内柱面的传热实验研究

对前缘上游有单排孔板射流冲击的涡轮叶片内扰流柱通道柱面进行了详细的传热实验研究 ,获得了不同实验条件下扰流柱表面的局部换热系数分布 ,结合流场测量结果分析了柱面换热规律。结果表明换热系数分布很大程度上受射流冲击的影响 ,在扰流柱前缘附近存在高强度换热区域 ,沿柱面随角度的增加努谢尔特数逐渐减小 ,角度 θ为 90°附近存在一片低强度换热区域 ,尾缘区换热强度最低。结果还表明尽管平均努谢尔特数随雷诺数的增大而显著增大 ,平均换热强化系数却随雷诺数的增加先增大而后逐渐减小。有射流冲击的柱面换热效果明显优于无射流冲击情况。     

预测轴流压气机叶栅端壁附面层及叶片力亏损的速度模型

本文应用三种不同的三维附层速度分布模型对轴流压气机叶栅通道端壁附面层及其叶片力亏损进行了详细的研究，考虑了叶片端部间隙漏流的影响。对三种高负荷叶栅的数值分析结果与实验结果比较表明，采用新的叶片力亏损模型后，不同的速度分布模型对叶片力亏损的预测结果影响较小；而对端壁附面层的预测结果产生较强的影响，叶栅端部无间隙叶，本文的速度模型1或3优于模型2；叶栅端部有间隙时，速度模型1最优，由此提高了端壁附面层数值预测的准确性。     

绕流柱形对层板流阻特性影响的数值模拟研究

利用有限体积法对三维可压缩的N—S方程进行离散，对内部绕流柱形分别为圆形、方形和菱形的多孔层板冷却结构进行了数值模拟。网格划分采用非结构化网格，湍流模型为Realizableκ-ε双方程模型，近壁处湍流采用壁面函数法处理，采用SIMPLE算法求解速度与压力的耦合。计算获得了3种冷却结构内部各气流参数的三维分布和流动阻力特性。结果表明层板内部的流场结构十分复杂，射流冲击后在扰流柱前反卷形成驻涡。3种绕流结构中方形结构流动阻力最小，菱形最大。将计算结果与实验结果进行了比较，两符合良好。     

应用红外技术进行层板冷却特性的研究

在大尺寸低速风洞中采用红外热成像仪对3种应用于涡轮叶片的典型多孔层板结构进行了冷却有效性的实验研究，通过开发的红外热像仪程序包获得了层板表面详细的壁温分布和冷效分布，运用参数分析了层板结构参数对其冷却有效性的影响。结果表明多孔层板结构具有很高的冷却有效性，开孔率是影响冷却有效性的决定因数，开孔率越大，冷效越高。参数f、燃气侧气膜冷却效率ηf和层板内部换热效率ηi是层板优化设计的重要依据。红外测温技术以其非接触和快捷有效的优势在多孔层板冷却特性的研究中具有重要的应用价值。     

吹风比对涡轮动叶型面气膜孔流量系数的影响

对涡轮工作叶片表面不同位置气膜孔的流量系数进行了系统的测量，在不同吹风比和雷诺数下测得了流量系数值，并分析了各种因素对流量系数的影响程度。结果表明，在不同位置气膜孔流量系数分布规律有较大区别，孔排位置一定时．流量系数主要由吹风比决定。该实验结果对涡轮工作叶片表面气膜冷却的设计研究有重要意义。     

求解欧拉方程的跳点有限体法

Holst曾将几种显式差分格式用于求解一维N—S方程,发现跳点(Hopscotch)格式的计算速度最快,并有较好的精度。这种格式用于求解多维欧拉方程还不多见。本文作者将跳点格式应用于流体有限体上,发展成为跳点有限体法,并用以求解二维欧拉方程。所做的几个跨音速和高亚音速的算例表明,跳点有限体法有较好的计算精度,计算速度较常用的显式格式快得多。文中给出了计算一维流场时跳点格式和其他格式计算结果和精确解的对比,还给出了两种差分格式的收敛步数和CPU时间的对比。     

手指压力数据采集系统

某些实验中,需要及时准确地检测手指压力传感器的数据。本文设计了一个手指力量数据测量和处理系统,能实时采集实验者的手指压力传感器的数据,并将采集的数据用串口发送到上位机,还可以暂存测量数据。系统由8051单片机、16位模数转换器MAX1177、存储器、信号调理电路和串口电路等构成。实验显示,该系统满足要求,加以扩展,可以用于多种场合。