燃烧室壁面冷却特性数值模拟

作者：罗绍文; 黄晓霞; 赵宁波^*; 郑洪涛

来源：热能动力工程, 2020, 35(04): 92-98.

DOI：10.16146/j.cnki.rndlgc.2020.04.013

• 燃烧室冷却
• 多斜孔冷却
• 冲击/气膜冷却
• 复合角冷却

针对航空发动机与燃气轮机燃烧室温升提高带来的壁面冷却问题,采用数值模拟方法研究多斜孔、复合角、冲击/气膜3种不同壁面结构形式的冷却特性,对比分析燃烧室近壁面流场和温度场分布以及有效温比与阻力损失随冷却孔尺寸的变化规律。研究表明:在冷却空气质量流量保持不变时,改变冷却孔直径对3种壁面结构的冷却性能会产生显著影响,孔径越大,阻力损失越小,冷却效果越好;在冷空气单位面积质量流量为20 kg/(m2·s)条件下,当多斜孔孔径由0.3 mm变为0.8 mm时,平均有效温比从0.775减少到0.451,阻力损失从0.117增加至0.140,热侧壁面平均温度升高280.316℃;冲击/气膜冷却结构明显优于相同孔径的复合角冷却结构与多斜孔冷却结构;冲击/气膜冷却结构后导流环处有效温比最高可达到0.95。

• 单位
  哈尔滨工程大学; 中国航发沈阳发动机研究所