半封閉通道內(nèi)沖擊射流換熱特性和流量系數(shù)的實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、射流沖擊是一種極其有效的強(qiáng)化局部傳熱或傳質(zhì)的方法。對于沖擊-逆向?qū)α?氣膜復(fù)合冷卻的火焰筒結(jié)構(gòu)而言，火焰筒壁面冷氣側(cè)的沖擊冷卻實(shí)質(zhì)上是半封閉通道的沖擊冷卻，即沖擊射流從沖擊孔板噴出，沖擊到換熱靶面后形成壁面射流沿通道單方向流出。本文的主要研究內(nèi)容和結(jié)果如下： 首先，對半封閉通道內(nèi)單、雙排孔射流沖擊冷卻進(jìn)行了熱像顯示試驗(yàn)，總結(jié)了各種流動參數(shù)和幾何參數(shù)對局部換熱特性的影響規(guī)律。對于單排垂直射流，沖擊冷卻效果隨射流雷諾數(shù)的增加、孔間距

2、與直徑比的減小而得到提高，沖擊間距比為2時換熱效果最好；沖擊孔中心線向通道封閉一側(cè)傾斜后，射流沖擊冷卻的范圍變窄，當(dāng)沖擊間距比大于2時駐點(diǎn)區(qū)的對流換熱能力明顯降低；對于雙排沖擊射流，孔排間距與直徑比的增加使沖擊冷卻范圍變大，但在兩排孔之間區(qū)域的對流換熱系數(shù)有所下降；在較小的沖擊射流雷諾數(shù)和較大的沖擊間距比下，后排射流的沖擊換熱效果要遜于前排射流。 其次，對半封閉肋化通道雙排孔射流沖擊冷卻進(jìn)行了熱像顯示試驗(yàn)，總結(jié)了各種流動參數(shù)和幾

3、何參數(shù)對局部換熱特性的影響規(guī)律。沖擊間距比對通道肋化部分的換熱效果影響最大，在本文研究范圍內(nèi)，沖擊間距比為1時肋化部分換熱最好。通過對大量實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析和整理，建立了換熱準(zhǔn)則關(guān)系式，與實(shí)驗(yàn)結(jié)果對比表明：該準(zhǔn)則關(guān)系式與實(shí)驗(yàn)實(shí)測數(shù)據(jù)吻合較好。 最后, 對單排、雙排沖擊孔試驗(yàn)板在半封閉通道展開了流量系數(shù)的研究，在變化各種幾何因素及流動因素的情況下由實(shí)驗(yàn)得出了沖擊孔流量系數(shù)值，討論并分析了各種因素對流量系數(shù)的影響程度，建立了沖擊孔流量系