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涡发生器高度对气膜冷却性能影响的实验研究
【作者】 张超 宋英杰 宋立明 李军 丰镇平
【关键词】 涡发生器高度 气膜冷却 实验研究
【摘要】为了研究涡发生器高度对气膜冷却性能影响的规律,搭建了气膜冷却实验台,利用热电偶测温获得气膜有效度,采用粒子成像测速(PIV)技术拍摄了流场结构.实验中采用20°单孔射流结构,在主流湍流度为0.4％、吹风比M=1.5的条件下,完成了5种不同高度涡发生器的气膜冷却效果以及流场结构的测量.气膜有效度的测量结果表明,涡发生器能显著提高气膜冷却性能,其高度对气膜冷却性能的影响显著,该影响随着高度的增加先增大后减小,最优高度下平均气膜有效度相对不带涡发生器情况提高了81％.结合PIV流场结果分析可知:反肾形涡对将冷气卷向壁面是涡发生器提高气膜冷却性能的根本原因,但涡发生器高度过低时产生的反肾形涡对强度较弱,不能有效地将射流牵引至壁面;当涡发生器高度过高时则会穿透射流,将部分主流卷入到反肾形涡对中,从而削弱冷却效果.
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