朱兴丹
- 作品数：8 被引量：34H指数：4
- 供职机构：南京航空航天大学能源与动力学院江苏省航空动力系统重点实验室更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金中央高校基本科研业务费专项资金江苏省研究生培养创新工程项目更多>>
- 相关领域：航空宇航科学技术动力工程及工程热物理金属学及工艺理学更多>>
- 涡轮转子叶片异型气膜孔冷却数值研究被引量：9
- 2016年
- 采用数值模拟的方法,研究了发动机工作条件下涡轮转子叶片压力面异型气膜孔的冷却特性,分析了吹风比和旋转雷诺数对气膜冷却的影响.结果表明:旋转条件下,气膜射流受离心力和哥氏力作用朝叶尖方向发生偏转,射流涡结构发生改变;随着旋转雷诺数增大,气膜射流向叶尖的偏转量逐渐增加,展向冷却均匀性提高,展向平均冷却效率略有提升;同一转速下扇形孔和收敛缝型孔能有效抑制气膜分离,展向平均冷却效率沿下游单调变化,随吹风比增加而升高,吹风比越小气膜射流向叶尖偏转越明显;旋转条件下,扇形孔与收敛缝型孔射流较圆孔射流仍有明显的冷却优势.
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- 关键词：涡轮转子叶片气膜冷却吹风比
- 涡轮叶片前缘气膜冷却换热实验被引量：11
- 2014年
- 针对某型涡轮叶片放大模型的前缘冷却结构气膜冷却效果开展了细致的实验研究,利用红外热像仪测量了叶片表面的温度场分布,分析了前缘的气膜孔倾角、吹风比、主流雷诺数等参数对绝热冷却效率和压力损失的影响.实验中前缘的3排气膜孔倾角变化范围是35°~90°,主流雷诺数变化范围是76 112~142 624,吹风比变化范围是0.44~2.64.结果表明：气膜孔倾角越小,前缘驻点附近的气膜覆盖效果越好;气膜孔倾角为45°的叶片压力损失系数最小,气膜孔倾角为75°的叶片压力损失系数最大;主流雷诺数增大,绝热冷却效率下降,压力损失系数增加;吹风比增大到1.32时,绝热冷却效率达到最大,吹风比再增大绝热冷却效率反而下降.
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- 关键词：涡轮叶片气膜冷却红外热像仪
- 旋转状态下涡轮叶片复合冷却结构被引量：3
- 2017年
- 采用三维流固耦合换热计算研究了旋转状态下涡轮叶片冷却结构的复合冷却性能,讨论了辐射换热和转速对综合冷却效果的影响.结果表明:结构1叶根处出现局部高温区,低冷却效率范围大,叶片整体温度分布不均匀,结构2通过更合理的气膜流量分配提高了前缘附近冷却效率,降低了叶片表面最高温度,结构3采用内部蛇形通道使吸力面冷却效率显著提高,叶片整体冷却效率分布较为均匀;考虑壁面辐射换热时叶片表面温度升高,当表面发射率为1时局部温升超过50K,壁面辐射换热的影响不能被忽略;压力面综合冷却效率随转速增大而升高,3种结构的局部冷却效率最高分别能提升15.6%,13.4%和16.4%,吸力面上除弦中区冷却效率随转速升高有所降低外,其余位置冷却效率变化不大.
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- 关键词：涡轮叶片辐射换热流固耦合
- 旋转对涡轮叶片异型孔气膜冷却的影响被引量：1
- 2016年
- 为了揭示异型气膜孔在旋转状态下的冷却特性,采用数值模拟的方法分析了吹风比为0.6时旋转对涡轮叶片异型气膜孔流动及冷却的影响,包括三种气膜孔:圆孔、扇形孔及收敛缝型孔。结果表明:旋转时气膜射流受离心力和哥氏力作用朝叶尖方向偏转,射流涡结构被弱化而变得不明显,气膜射流向主流的穿透得到一定程度的削弱;圆孔和扇形孔冷却效率随旋转雷诺数增大而升高,局部最多可分别提高100%和50%左右,收敛缝型孔冷却效率受旋转雷诺数的影响较小;旋转状态下扇形孔冷却效果与收敛缝型孔相当,仍然优于圆孔。
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- 关键词：涡轮叶片气膜冷却数值模拟
- 局部热流作用下多孔旋转盘换热数值研究被引量：1
- 2013年
- 对局部热流作用下填充泡沫金属的旋转多孔盘内部离心力驱动流动和换热进行了数值研究,分析了旋转速度、固体骨架导热率以及孔隙率对旋转盘换热的影响.引入了热传递系数(定义为局部热流与盘面最大温差之比)评价旋转多孔盘的热传递能力.计算过程中将旋转盘内外流场进行解耦分析,即首先针对自由旋转盘表面的对流换热进行数值模拟以确定表面与环境之间的对流换热系数,然后作为边界条件进行旋转多孔盘内部离心力驱动流动和换热计算.在本文的研究条件下,模拟结果表明:随着旋转速度增加,离心力驱动的流动显著增强,转盘表面的最高温度降低且温度分布趋于均匀.采用导热性能好、孔隙率小的固体骨架也可以增强旋转多孔盘的热传递能力.在旋转多孔盘中,固相的导热模式占主导,流体相的流动对总体传热具有强化作用.
- 朱兴丹张靖周谭晓茗
- 关键词：旋转盘多孔介质数值模拟
- 高压涡轮转子叶片内部气流组织方式研究被引量：4
- 2014年
- 为了获得涡轮转子叶片内部冷却结构的冷却性能,采用气热耦合计算的方法分析了在相同冷气总量条件下3种不同的气流组织方式对叶片冷却效果的影响,并选择其中相对优化的冷却结构进行了转速对进气压力和综合冷却效率的影响研究。结果表明,B型结构叶片气流组织较为合理,表面温度较为均匀,整体冷却效率得到有效提高;哥氏力和离心浮升力的存在导致冷却气流发生相应偏转,前缘滞止线随转速增加由压力面向吸力面偏移,同时前缘气膜出流随转速发生变化,随着转速增大,压力面综合冷却效率提高,吸力面综合冷却效率下降。
- 朱兴丹谭晓茗郭文张靖周王永明
- 关键词：涡轮叶片转子气流组织
- 自由空间水/气垂直冲击冷却实验研究被引量：2
- 2013年
- 针对单一空气冲击冷却以及不同流量比的水/气混合冲击冷却分别开展了实验研究,比较分析了加入水滴的气流中液滴蒸发相变换热对冲击冷却效果的增强作用,研究发现:气流是否夹带液滴对冲击壁面冷却效果的影响显著.加大液滴含量可以明显提高换热效果;加热板的热流密度大小也是一个重要影响因素.加热板的换热增强比随着热流密度的增大而减小,当热流密度q=6699 W/m^2,水/气比F_w/F_a=0.1412%时,驻点区的换热增强比最大可以达到4.1.
- 谭晓茗刘波朱兴丹张靖周
- 关键词：相变
- 磨削工件表面含湿空气射流冲击的换热被引量：5
- 2012年
- 针对磨削工件表面的射流冲击对流换热过程,一方面,通过数值研究,揭示旋转表面诱导的气旋和射流冲击的耦合流动换热特征;另一方面,通过实验研究,定量分析含湿空气射流冲击的强化换热效果。研究结果表明,当盘缘在射流冲击喷嘴附近的切向速度与射流冲击方向协调时,旋转盘诱导的气旋运动和射流冲击的耦合作用有利于改善磨削弧区的对流换热,随着转盘旋转速度的增加,其强化对流换热的效果更显著;采用含湿空气作为冲击射流可以显著提高加热壁面的冷却效果。
- 张靖周谭晓茗刘波朱兴丹
- 关键词：冲击射流对流换热
