摘要：以轴向轮缘密封为研究对象,在传统直缝密封间隙结构的基础上,通过改变轴向外齿间隙区域的几何型线,设计了双曲线、椭圆及圆型密封导流段结构,数值求解了三维RANS方程组和SST湍流模型,并且系统深入研究了这4种不同导流段几何结构下轮缘密封射流对涡轮级的气动性能,以及对下游动叶端壁冷却性能的影响规律。研究结果表明:所设计圆型、椭圆型以及双曲型导流段结构均可提高涡轮级整体气动性能;圆型密封导流段结构具有最佳的气动性能以及端壁气膜冷却效果。相比于直缝型导流段结构,采用圆型导流段结构在相同的冷气流量下,涡轮级效率可提高约0.23%;在动叶前缘轮缘密封射流所覆盖的冷却区域,采用圆型导流段结构时冷却效率可提高约20%。

摘要：为获得耦合参数(冲击孔径di,冲击孔流向间距S,冲击孔展向间距P)、小弯管外壁曲率半径(R_(1),R_(2))对回流燃烧室小弯管双层壁结构无量纲化流量系数C_(d)/C_(d,max)及无量纲化冷却效率η/ηmax的影响规律,设计了4组共16个方案开展了实验研究。结果表明:S/P和R_(1)/R_(2)对于C_(d)/C_(d,max)的影响较小;随着S/P的增大,η/ηmax呈先增后减的趋势,在S/P=0.8时达到最大值;随着R_(1)/R_(2)的增大,η/ηmax呈增大的趋势;随着S/di和P/di的增大,C_(d)/C_(d,max)和η/ηmax呈减小的趋势。

摘要：在高温热风洞中,应用红外热像系统对三个具有真实燃气轮机尺度的层板结构进行了冷却特性实验研究.为了描述冲击、对流及导热的综合作用,采用数字图像信号运算技术,直接获得描述冷却前后层板高温表面二维温差分布.通过比较三种层板结构综合冷却效率,详细讨论了绕流柱数目及直径、气膜孔角度、主流雷诺数和努塞尔数对层板冷却效率的影响.

摘要：分析了燃氢燃机透平在导热/对流/辐射耦合作用下的流动传热和冷却特性,发展了能够计算高H_(2)O与CO_(2)分压比的灰气体加权和(WSGG)模型。结果表明:燃氢燃机工质中水蒸气含量增大导致金属壁面温度升高;加入辐射的影响后,H_(2)O和CO_(2)含量对传热的影响呈相反的结果,这主要是由于CO_(2)的对流传热能力强于H_(2)O,而H_(2)O的辐射能力强于CO_(2);在对流、导热、辐射3种传热方式都存在的燃氢透平冷却耦合系统中,气膜冷却的速度场几乎不受影响,而温度场则深受耦合及辐射的影响,所定义的耦合条件下气膜冷却效率能够表征燃氢条件下气膜的冷却性能,因此在燃氢燃机透平冷却的设计中,燃氢导致的热负荷恶化需纳入设计变量中。

摘要：对轮缘间隙出流与主流相互作用下的动叶端壁气膜冷却特性进行了研究,通过数值求解三维RANS方程组和SST湍流模型,详细分析了冷却气流质量流量比MR和进气预旋度等气动参数对动叶端壁气膜冷却特性的影响规律。结果表明:增大MR有利于提高动叶前缘端壁区域的气膜冷却效率,但即使在较大MR工况下,动叶中后弦长端壁区域仍无法获得充足的气膜保护;随着进气预旋度的增大,气膜覆盖面积和平均气膜冷却效率均有所提高;通过调整进气预旋度使冷却气流以设计气流攻角进入动叶通道时,动叶端壁将获得最佳的气膜冷却特性。

摘要：基于非稳态导热原理,设计并开发了一套喷嘴喷雾冷却特性测试实验装置。将Q215钢种试样加热并恒定表面温度,然后通过对表面进行喷雾强制冷却,连续采集并保存冷却过程中试件不同测点的温度变化。通过Matlab与VC6.0接口编程,离线拟合密度、比热容及导热系数等热物性参数与温度拟合方程以及不同测点温度与时间的拟合方程。结合测试的拟合方程,对非稳态导热方程进行离散处理间接测量表面的传热系数,进而评价喷嘴冷却特性。通过系列现场测试实验,测试喷雾冷却过程中表面温度,水流密度及喷水压力等条件下表面的传热系数,实验结果真实反映了喷雾冷却条件下喷嘴的冷却特性,并表明该方法可行,能实现喷嘴冷却特性测试及喷嘴性能评价。

摘要：以1.2 MPa IPSEN高压气淬炉为研究对象,通过设计与ISO9950相同大小的钢探头,利用Keithley2700作为数据采集系统,研究了氮气在不同压力下以及不同种类钢探头的冷却速度。结果表明:高压气体冷却过程中最大冷速位置出现在700℃附近,压力为1.2 MPa时冷速最大为15.4℃/s,远小于N32最大冷却速度;D6AC探头在0.8 MPa以上可以淬透,但40Cr和45钢探头即使压力达到1.2 MPa也无法淬透;高压气淬适合于临界冷却温度接近于700℃左右淬透性较好的钢种。

摘要：发动机缸盖冷却的研究对于提高发动机工作可靠性和发动机综合性能具有重要的意义。根据某型小型航空活塞发动机研发的需要,利用CFX软件对发动机起飞工况下冷却水道流场及其冷却特性进行了仿真研究,分析了缸内极端高温时冷却水道和缸盖的安全区域,对不同海拔高度标准环境温度起飞工况下冷却水道流场及冷却特性进行了分析。研究结果表明,该型航空活塞发动机缸盖冷却水道的设计基本能够满足发动机的冷却要求,但缸盖冷却水道的结构还有进一步改进空间。

摘要：依据淬火介质冷却性能测定的IFHT标准———热电偶探头法,采用LabVIEW图形化编程环境和PCI M系列多功能数据采集卡,设计了淬火介质冷却特性测定系统。硬件设计上,用两通道数据采集分别采集淬火介质温度和环境温度,实现对K型热电偶动态冷端补偿;软件设计上,采用功能模块化设计,实现数据采集、预处理、标度转换、数据处理、结果实时显示和保存。同时,对热电偶mV级信号分别从硬件电路连接和软件数字滤波上消除干扰。试验结果表明:该系统具有对淬火介质冷却特性快速准确采集和实时显示功能。

摘要：由于室内外温度、湿度和风速等参数随季节、时间段和天气条件发生变化,使得风冷热泵空调在不同工况下的耗能较大。为了实现建筑的环境效益和经济效益,研究风冷热泵空调变工况冷却特性。以国标系列压缩机参数数据库为基准,在变工况过程内对风冷热泵空调的系统工作简化处理,获取压缩机在制冷过程中的功率。按照建筑的应用特征,采用翅片管式的蒸发器分析换热量,根据制冷工质特质计算蒸发器换热量。选择分布参数法设定计算区间,简化制冷器的运行过程,构建平衡方程获取风冷冷凝器冷却流动特征,从而优化空调系统的运行策略,提高系统的能效比和降低能耗。仿真结果表明:进风量对风冷热泵空调的冷却性能有显著影响,进风量为350 m^(3)/h时制冷量为450~1200W,露点效率为0.52~0.89,进风量为550 m^(3)/h时出口干球温度满足舒适度需求(23~28℃),进风量为850 m^(3)/h时制冷量为520~1900W,露点效率为0.12~0.62。