李博
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饶宇
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陈鹏
工程热物理学报
本文使用瞬态测量技术对球型/椭球型凹陷冷却结构内的流阻性能和局部传热性能进行了实验研究.凹陷深度与通道高度之比为0.2,凹陷投影直径与通道高度的比为1.冷却通道的高度为10 nm,基于通道水利直径和平均速度的雷诺数为8500～51000.实验结果表明,充分发展段的球型凹陷的传热性能是光滑通道传热性能的1.45～1.55倍,而其摩擦因子是光滑通道摩擦因子的1.25～1.75倍;椭球型凹陷的传热性能比球型凹陷低4％～15％,摩擦因子高5％左右.本实验研究获得了球形凹陷/椭球型凹陷详细的局部传热性能分布,凹陷后半部分的传热性能明显高于凹陷前半部分的传热性能.球型凹陷的总体热性能参数比椭球型凹陷高约14％.
关键词:
瞬态测量
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凹陷
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阻力特性
,
局部努塞尔数
饶宇
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李博
,
冯岩
工程热物理学报
凹陷涡发生器是一种高效的燃气轮机涡轮叶片冷却结构,本文对分别具有球形和泪滴形凹陷涡发生器阵列的表面传热与流动性能开展了实验和数值计算研究.本文分别采用Standardk-ω,SST和Reliazablek-ε三种湍流模型计算了凹陷涡发生器表面湍流传热与流阻性能,并与实验结果进行了对比,确定了Standardk-ω是研究凹陷传热和流动最精确的湍流模型.通过该研究,获得了球形和泪滴形凹陷涡发生器在雷诺数范围8500～60000内的传热及流阻和流动特性.该实验研究表明,与光滑通道内湍流流动相比,球形凹陷传热性能提高约60％,摩擦因子增加约70％;泪滴凹陷传热性能提高约90％,摩擦因子增加一倍左右.泪滴形凹陷表现出更好的传热性能和综合热性能.
关键词:
凹陷
,
涡发生器
,
燃气轮机冷却
,
传热
,
摩擦因子
