学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

火焰筒双层壁冷却的数值计算

作　者: 沈国华
导　师: 张靖周
学　校: 南京航空航天大学
专　业: 航空宇航推进理论与工程
关键词: 火焰筒湍流模型数值模拟射流冲击气膜冷却流固耦合
分类号: V231.1
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
下　载: 27次
引　用: 0次
阅　读: 论文下载

内容摘要

本文针对火焰筒双层壁冷却结构的流动和传热特性进行了数值研究,该冷却结构的基本组成部分有冲击壁、气膜壁、气膜狭缝槽等组成。本文采用FORTRAN语言开发相对应的计算程序。文中将整个计算域拆分开来进行计算,通过区域湍流模化的方法,在湍流核心区采用标准k ?ε模型,近壁区分别采用单方程模型和Launder-Sharma低雷诺数k ?ε模型,在半交错式网格布置的方式上,采用SIMPLE算法,利用了流体域和固体域耦合求解的方法,对流动与换热边界条件的处理进行了细致的研究,并对压力修正算法进行了总体质量守恒修正。为了使计算方法得到更多的算例验证,本次研究做了若干算例。针对冲击-逆向对流-气膜复合冷却的火焰筒双层壁冷却结构,文中选用三种冷却结构的算例进行分析,分别是单股狭缝射流冲击冷却结构、两股狭缝射流冲击冷却结构与缝槽气膜冷却结构,分别求解并获得了三种冷却结构中的速度场、全域的温度场以及流固耦合界面上的换热特性,得到了这三种冷却结构的主要结构与流动参数对流动与换热的影响规律。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-14
第一章绪论  14-21
  1.1 研究背景和意义  14-15
  1.2 国内外研究概况  15-20
    1.2.1 冲击冷却研究回顾  15-17
    1.2.2 气膜冷却研究回顾  17-19
    1.2.3 火焰筒先进冷却方式简述  19-20
  1.3 本文的研究内容  20-21
第二章流动控制方程与湍流模型  21-27
  2.1 雷诺平均流动和传热方程  22-23
  2.2 湍流模型  23-27
    2.2.1 高雷诺数湍流k–ε模型  23-24
    2.2.2 低雷诺数湍流模型  24-27
第三章数值计算方法  27-45
  3.1 计算模型与控制方程  27-30
  3.2 数值离散  30-37
  3.3 SIMPLE 算法以及修正  37-40
  3.4 网格划分  40-41
  3.5 初值  41-42
  3.6 松弛因子  42
  3.7 分块子域间的换热计算  42-43
  3.8 流固耦合界面的换热系数  43
  3.9 总体质量守恒的修正  43-44
  3.10 计算程序说明  44-45
第四章射流冲击冷却与气膜冷却的数值分析  45-64
  4.1 参数定义  45-46
    4.1.1 冲击雷诺数  45
    4.1.2 对流换热系数  45
    4.1.3 冷却效率  45
    4.1.4 吹风比  45-46
  4.2 单股狭缝射流冲击  46-53
    4.2.1 物理模型图  46
    4.2.2 边界条件  46-47
    4.2.3 结果分析  47-52
    4.2.4 本节小结  52-53
  4.3 两股狭缝射流冲击  53-59
    4.3.1 物理模型图  53
    4.3.1 边界条件  53-54
    4.3.3 结果分析  54-59
    4.3.4 本节小结  59
  4.4 缝槽气膜冷却  59-64
    4.4.1 物理模型图  59-60
    4.4.2 边界条件  60-61
    4.4.3 结果分析  61-63
    4.4.4 本节小结  63-64
第五章结论  64-65
  5.1 总结  64
  5.2 展望  64-65
参考文献  65-70
致谢  70-71
在学期间的研究成果及发表的学术论文  71-72
附录1 插图  72-76
附录2 程序流程图  76-78

火焰筒双层壁冷却的数值计算

内容摘要

全文目录

相似论文