气膜冷却流场中不同影响因素下涡结构的变化

采用大涡模拟方法分析了稳定射流与合成射流入射时,不同因素对气膜冷却效率的影响。研究的影响因素主要包含了入射角、孔型、斯特劳哈尔数以及吹风比。结果表明在本文的研究参数下,当合成射流的斯特劳哈尔数为0. 22入射,吹风比为2. 5时,扇形孔入射所对应的气膜冷却效果最好。在此基础上,进一步分析了合成射流与定常射流条件下气膜冷却的流场特性、冷却效果与涡环之间的联系。研究结果显示合成射流的气体动量更大,流场中的拟序结构更复杂,但由于合成射流的可控性强,在实际应用中可以通过控制合成射流吹吸频率从而控制合成射流流场中涡结构之间的相互作用,以改善气膜冷却效果。