轴向通流旋转盘腔流动换热稳态实验与数值模拟

作者：张泽群; 罗翔^*; 曹楠

来源：北京航空航天大学学报, 2021, 47(11): 2369-2377.

DOI：10.13700/j.bh.1001-5965.2020.0426

• 旋转盘腔
• 轴向通流
• 后轴颈盘罩
• 流动结构
• 换热特性

通过开展稳态实验及数值模拟探究了轴向通流旋转盘腔的流动结构与换热特性。通过改变流量系数、旋转雷诺数等参数,探究不同工况下旋转盘两侧及盘罩内侧壁面温度和努塞尔数的径向分布规律。结果表明:在轮缘加热的状态下,旋转盘两侧温度径向分布均呈凹函数形态,且旋转盘迎风面换热强度普遍高于背风面;后轴颈盘罩向两端旋转盘导热,其壁面温度径向分布呈"中间高、两侧低"的状态;随着轴向流量系数的增大,盘腔内部气体对流加剧,径向臂及涡对结构更加明显,旋转盘及轴颈表面换热效果增强;旋转盘腔内的流动换热特性受强迫对流和类Rayleigh-Benard对流2种机理的共同影响。

• 单位
  北京航空航天大学; 先进航空发动机协同创新中心