基于射流模型下的涡轮气膜冷却流场数值计算与分析
| 摘要 | 第4-5页 |
| abstract | 第5页 |
| 第一章 绪论 | 第15-23页 |
| 1.1 研究背景及意义 | 第15-16页 |
| 1.2 叶片冷却技术 | 第16-17页 |
| 1.2.1 内部冷却 | 第16-17页 |
| 1.2.2 外部冷却 | 第17页 |
| 1.3 气膜冷却研究综述 | 第17-21页 |
| 1.3.1 气膜冷却流动的数值模拟 | 第19-20页 |
| 1.3.2 气膜冷却模型 | 第20-21页 |
| 1.4 本文研究目的和主要工作 | 第21-23页 |
| 第二章 控制方程 | 第23-32页 |
| 2.1 笛卡尔坐标系下的三维N-S方程 | 第23-25页 |
| 2.2 N-S方程组的无量纲化 | 第25-26页 |
| 2.3 N-S方程的坐标系转化 | 第26-28页 |
| 2.4 SA湍流模型方程 | 第28-29页 |
| 2.5 最终的控制方程 | 第29-31页 |
| 2.6 本章小结 | 第31-32页 |
| 第三章 控制方程的数值解法 | 第32-39页 |
| 3.1 有限体积法 | 第32页 |
| 3.2 通量的空间离散 | 第32-35页 |
| 3.2.1 对流通量的离散 | 第32-35页 |
| 3.2.2 粘性通量的空间离散 | 第35页 |
| 3.3 离散方程的定常隐式时间推进 | 第35-36页 |
| 3.4 边界条件 | 第36-37页 |
| 3.5 漩涡识别方法 | 第37页 |
| 3.6 网格生成 | 第37-38页 |
| 3.7 本章小结 | 第38-39页 |
| 第四章 气膜冷却射流模型 | 第39-60页 |
| 4.1 射流模型的结构和假设 | 第39-44页 |
| 4.1.1 几何参数 | 第40-41页 |
| 4.1.2 流动状态 | 第41-42页 |
| 4.1.3 射流模型中的流动结构 | 第42-44页 |
| 4.2 射流轨迹模型 | 第44-46页 |
| 4.3 叠加原理：混合和尾迹 | 第46-48页 |
| 4.3.1 叠加原理 | 第46-47页 |
| 4.3.2 混合函数 | 第47-48页 |
| 4.3.3 流动参数输入 | 第48页 |
| 4.4 混合前的流动分布模型 | 第48-52页 |
| 4.4.1 冷气射流的渗透 | 第48-49页 |
| 4.4.2 冷气射流的二次流-CVP结构 | 第49-52页 |
| 4.4.3 主流流动分布 | 第52页 |
| 4.5 射流的环形曲面 | 第52-54页 |
| 4.5.1 近孔区域三维射流的几何特征 | 第52-53页 |
| 4.5.2 环形曲面 | 第53-54页 |
| 4.6 浸入边界法 | 第54-59页 |
| 4.6.1 浸入边界法的步骤 | 第55-56页 |
| 4.6.2 射流边界条件的嵌入 | 第56-59页 |
| 4.7 本章小结 | 第59-60页 |
| 第五章 气膜冷却模型的平板验证 | 第60-73页 |
| 5.1 气膜冷却射流模型的实验校核 | 第60-63页 |
| 5.1.1 实验装置 | 第60-61页 |
| 5.1.2 研究的流动状态 | 第61-62页 |
| 5.1.3 模型系数的校核 | 第62-63页 |
| 5.2 计算域 | 第63-64页 |
| 5.2.1 几何结构 | 第63页 |
| 5.2.2 边界条件及计算网格 | 第63-64页 |
| 5.3 气动性能对比与分析 | 第64-69页 |
| 5.3.1 冷气射流的渗透和扩散 | 第64-67页 |
| 5.3.2 流向注射角a0和动量比IR的影响 | 第67-69页 |
| 5.4 热力性能对比与分析 | 第69-72页 |
| 5.4.1 实验装置及测试条件 | 第69-70页 |
| 5.4.2 动量比对射流温度场的影响 | 第70-71页 |
| 5.4.3 表面绝热气膜冷却效果 | 第71-72页 |
| 5.5 本章小结 | 第72-73页 |
| 第六章 气膜冷却模型在涡轮中的应用 | 第73-81页 |
| 6.1 MT1高压涡轮导叶简介 | 第73-74页 |
| 6.2 计算域及物理参数 | 第74-75页 |
| 6.3 计算结果及分析 | 第75-79页 |
| 6.4 本章小结 | 第79-81页 |
| 第七章 结论与展望 | 第81-83页 |
| 7.1 本文结论 | 第81页 |
| 7.2 研究展望 | 第81-83页 |
| 参考文献 | 第83-88页 |
| 致谢 | 第88-89页 |
| 附录A 环形曲面 | 第89-94页 |
| A.1 数学描述 | 第89-90页 |
| A.2 射流横截面的轴 | 第90-91页 |
| A.3 环形曲面的参数 | 第91-94页 |
| 附录B 虚拟点的划分 | 第94-95页 |
| 附录C 模型系数的值 | 第95-96页 |
