| 摘要 | 第3-4页 |
| Abstract | 第4-5页 |
| 主要符号对照表 | 第10-13页 |
| 第1章 引言 | 第13-40页 |
| 1.1 课题的背景及意义 | 第13-21页 |
| 1.1.1 先进燃气轮机燃烧室结构 | 第15-18页 |
| 1.1.2 先进燃气轮机透平及冷却 | 第18-19页 |
| 1.1.3 课题研究的意义 | 第19-21页 |
| 1.2 研究现状 | 第21-38页 |
| 1.2.1 透平静叶对燃烧室影响研究现状 | 第22-24页 |
| 1.2.2 燃烧室对透平影响研究现状 | 第24-34页 |
| 1.2.3 燃烧室与透平交互作用数值计算现状 | 第34-35页 |
| 1.2.4 燃烧室及透平叶片冷却研究现状 | 第35-38页 |
| 1.3 本文研究目的和研究内容 | 第38-40页 |
| 1.3.1 本文研究目的 | 第38页 |
| 1.3.2 本文研究内容 | 第38-40页 |
| 第2章 对流/导热/辐射机理实验及耦合数值方法 | 第40-52页 |
| 2.1 本章引论 | 第40页 |
| 2.2 高温气热耦合平板气膜冷却机理实验台 | 第40-44页 |
| 2.2.1 燃料及燃烧系统 | 第41-42页 |
| 2.2.2 喷水调节系统 | 第42-43页 |
| 2.2.3 平板气膜冷却实验段 | 第43页 |
| 2.2.4 冷却空气系统 | 第43-44页 |
| 2.2.5 尾气排放系统 | 第44页 |
| 2.3 实验测量方法介绍 | 第44-46页 |
| 2.3.1 镍基合金材料发射率的测量 | 第44-45页 |
| 2.3.2 温度测量 | 第45-46页 |
| 2.3.3 流场速度测量 | 第46页 |
| 2.3.4 误差分析 | 第46页 |
| 2.4 湍流模拟方法 | 第46-48页 |
| 2.4.1 k-ε湍流模型 | 第47-48页 |
| 2.4.2 SST 湍流模型 | 第48页 |
| 2.5 辐射计算方法及光谱模型 | 第48-51页 |
| 2.5.1 P1 模型 | 第49页 |
| 2.5.2 离散传递模型 | 第49页 |
| 2.5.3 灰气体加权和模型 | 第49-51页 |
| 2.6 本章小结 | 第51-52页 |
| 第3章 燃气轮机高温透平耦合传热辐射特性 | 第52-88页 |
| 3.1 本章引论 | 第52页 |
| 3.2 平板气膜冷却系统的对流/导热/辐射耦合传热研究 | 第52-56页 |
| 3.2.1 计算模型及边界条件 | 第52-54页 |
| 3.2.2 辐射物性参数变化的传热研究 | 第54-55页 |
| 3.2.3 进口辐射条件影响 | 第55-56页 |
| 3.3 燃气轮机燃烧室辐射特性研究 | 第56-59页 |
| 3.3.1 燃烧室计算模型及边界条件 | 第57-58页 |
| 3.3.2 燃烧室温度与辐射特性 | 第58-59页 |
| 3.4 透平一级静叶辐射参数敏感性研究 | 第59-84页 |
| 3.4.1 静叶计算模型网格及边界条件 | 第59-63页 |
| 3.4.2 辐射传热作用下静叶气动及传热特性 | 第63-68页 |
| 3.4.3 辐射多参数影响敏感性研究 | 第68-84页 |
| 3.5 燃气轮机全气膜冷却一级静叶辐射传热特性研究 | 第84-86页 |
| 3.5.1 全气膜冷却静叶模型及网格 | 第84-85页 |
| 3.5.2 全气膜冷却静叶热负荷分析 | 第85-86页 |
| 3.6 本章小结 | 第86-88页 |
| 第4章 旋流机理实验台及数值方法校验 | 第88-103页 |
| 4.1 本章引论 | 第88页 |
| 4.2 单旋流及模拟前缘气膜冷却机理实验台 | 第88-91页 |
| 4.3 多旋流及静叶气膜冷却系统机理实验台 | 第91-95页 |
| 4.3.1 燃烧室结构 | 第91页 |
| 4.3.2 旋流器结构 | 第91-93页 |
| 4.3.3 燃烧室布局 | 第93-94页 |
| 4.3.4 气动测量段及静叶结构 | 第94-95页 |
| 4.4 实验测量方法 | 第95-97页 |
| 4.4.1 压力敏感漆 | 第95-96页 |
| 4.4.2 五孔探针 | 第96-97页 |
| 4.5 旋流数值方法校验 | 第97-101页 |
| 4.6 本章小结 | 第101-103页 |
| 第5章 单旋流流场特性及其与气膜冷却交互作用 | 第103-114页 |
| 5.1 本章引论 | 第103页 |
| 5.2 单旋流流场特性 | 第103-109页 |
| 5.2.1 单旋流及模拟前缘布局 | 第103-104页 |
| 5.2.2 旋流流场计算模型及边界条件 | 第104-106页 |
| 5.2.3 旋流流场特性数值结果 | 第106-108页 |
| 5.2.4 旋流流场特性实验结果 | 第108-109页 |
| 5.3 不同参数条件下旋流与气膜冷却交互作用 | 第109-113页 |
| 5.3.1 均匀来流条件下的模拟前缘冷却特性 | 第109-110页 |
| 5.3.2 旋流来流条件下的模拟前缘冷却特性 | 第110-111页 |
| 5.3.3 不同流向位置的模拟前缘冷却特性 | 第111-112页 |
| 5.3.4 旋流条件下的模拟前缘冷却数值计算 | 第112-113页 |
| 5.4 本章小结 | 第113-114页 |
| 第6章 多旋流流场特性及其与气膜冷却交互作用 | 第114-129页 |
| 6.1 本章引论 | 第114页 |
| 6.2 双旋流交互作用流动 | 第114-118页 |
| 6.2.1 双旋流计算模型及边界条件 | 第114-115页 |
| 6.2.2 双旋流流动结构特征 | 第115-118页 |
| 6.3 多旋流交互作用机制及流场特征 | 第118-122页 |
| 6.3.1 多旋流计算模型及边界条件 | 第118-119页 |
| 6.3.2 多旋流交互作用结构 | 第119-120页 |
| 6.3.3 多旋流燃烧室流场结构 | 第120-121页 |
| 6.3.4 多旋流整体流场分布 | 第121-122页 |
| 6.3.5 多旋流出口流场特性 | 第122页 |
| 6.4 过渡段矩形出口流场特性 | 第122-125页 |
| 6.4.1 过渡段出口流场数值结果 | 第122-124页 |
| 6.4.2 过渡段出口流场实验结果 | 第124-125页 |
| 6.5 多旋流进口条件下静叶气膜冷却特性研究 | 第125-128页 |
| 6.5.1 旋流条件下静叶气膜冷却特性验证 | 第125-126页 |
| 6.5.2 多旋流条件下的气膜冷却特性 | 第126-128页 |
| 6.6 本章小结 | 第128-129页 |
| 第7章 工作总结及展望 | 第129-133页 |
| 7.1 本文工作总结 | 第129-131页 |
| 7.2 本文的主要创新点 | 第131页 |
| 7.3 未来工作展望 | 第131-133页 |
| 参考文献 | 第133-146页 |
| 致谢 | 第146-148页 |
| 个人简历、在学期间发表的学术论文与研究成果 | 第148-149页 |