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。     

真实尺寸针板结构冷却特性实验研究

在已研究放大型针板内表面换热特性的基础上,实验在大尺寸低速回流风洞内研究了3套真实尺寸针板实验件的整体冷却效果。研究结果表明:针板具有很高的冷却效果,相对孔间距(孔间距S/冲击孔径D)对冷却效果起重要的作用,孔间距越小,冷却效果越好,同时温差和流动方向对冷效也有一定影响。得出的一些定性结论对针板在实际设计应用中有一定参考价值。