超椭圆孔型对气膜绝热冷却效率的影响
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谢公南,男,教授,博士生导师。主要研究方向:航空/航天/航海结构热分析与热控制、减阻与降耗;新能源与动力推进技术、新型高效换热技术与装备;宏/微/纳观流动换热、热-力耦合与结构优化设计。以第一/通信作者发表SCI论文70余篇;以第一/通信作者发表ISTP和EI收录的ASME会议论文20余篇。担任《ASME Journal of Heat Transfer》副主编及《航空动力学报》编委等。

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国家自然科学基金(51676163)资助项目。


Effect of Super-Elliptic Film Holes on Adiabatic Film Cooling Effectiveness
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    摘要:

    在吹风比M为0.5,1.0和1.5的3种情况下数值研究了超椭圆孔型对气膜绝热冷却效率的影响,并基于流动特征深入分析了其冷却机制。结果表明:相比于基准的圆形孔模型,吹风比为0.5时超椭圆模型I(长宽比为2)在x/D < 5区域内气膜绝热冷却效率较高,吹风比为1.0时在x/D < 17.35区域内气膜绝热冷却效率较高,吹风比为1.5时,在整个流向上都具有较高的气膜绝热冷却效率。由于气膜在展向的覆盖范围较大,超椭圆模型Ⅱ(长宽比为4)在3种不同的吹风比下相比于圆形孔模型和超椭圆模型I具有最佳的气膜绝热冷却效率,且吹风比越大,其优势越明显。

    Abstract:

    Numerical simulations are performed to investigate the effects of super-elliptic film holes on adiabatic film cooling effectiveness under three blowing ratios (M=0.5, 1.0, 1.5). The results show that compared with the basic circular model, super-elliptic model I with length-to-width ratio of 2 provides the better film cooling effectiveness in the range of x/D < 5 at M=0.5 while at M=1.0 the better film cooling effectiveness is observed in the range of x/D <17.35 and at M=1.5 the higher film cooling performance is shown along the mainstream direction. However, due to the large laterally coverage of the film, super-elliptic model Ⅱ with length-to-width ratio of 4 exhibits the best film cooling effectiveness at three different blowing ratios among all models. Such advantages become more significant with the increase of the blowing ratio.

    参考文献
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    引证文献
引用本文

谢公南, 张国花.超椭圆孔型对气膜绝热冷却效率的影响[J].南京航空航天大学学报,2018,50(4):427-434

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  • 收稿日期:2018-07-09
  • 最后修改日期:2018-07-21
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  • 在线发布日期: 2018-09-08
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