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涡轮叶片内部冲击冷却与外部气膜冷却特性研究

作者: 郑杰著 , 张雅荣著

出版社: 华中科技大学出版社

出版时间: 2018-09

版次: 1

ISBN: 9787568043786

定价: 48.00

装帧: 平装

开本: 16开

纸张: 胶版纸

页数: 228页

字数: 380千字

正文语种: 简体中文

分类: 工程技术

8人买过

本书针对航空发动机涡轮叶片的冷却技术研究进行了论述，全书主要由三部分内容组成，分别为涡轮叶片冲击冷却结构的流动与换热特性研究、涡轮叶片内部扰流柱冷却结构对外部气膜冷却特性的影响研究、涡轮叶片微小尺度冷却结构的相似流动特性研究。

本书可作为航空发动机高温冷却部件研究学者的参考书籍，也可供能源、化工领域学者参考。郑杰，男，1987年11月生，甘肃平凉人，中共党员，讲师。2009本科毕业于山西大学热能与动力工程专业；2012年硕士毕业于西北工业大学工程热物理专业；2015年4月毕业于西北工业大学大学航空宇航科学与技术专业，获博士学位，同年4月到西安石油大学工作。指导研究生参加中国石油装备创新设计大赛获1等奖1项、2等奖3项、3等奖2项。主要从事微尺度流动与传热分析、结构改进与优化设计、以及试油完井中井筒温度场、压力场分析等。目前，已在国内外杂志和国际会议发表论文20余篇。主持陕西省教育厅项目1项，2万元。主持在研中国石油集团西部钻探工程有限公司试油公司横向课题1项，43 万元。主持完成科技型中小企业技术创新基金1项，50万元。参与国家自然科学基金面上项目1项，参与中石油油田横向课题3项。授权发明专利1项，实用新型专利6项。第1章涡轮叶片冲击冷却结构的流动与换热特性研究1

1.1研究背景与意义1

1.1.1引言1

1.1.2冲击扰流柱实验研究现状1

1.1.3冲击扰流柱数值模拟研究现状1

1.1.4本章研究内容2

1.1.5本章的主要工作3

1.2数值方法3

1.2.1计算模型3

1.2.2控制方程5

1.2.3湍流模型6

1.2.4壁面函数7

1.2.5模型网格8

1.2.6边界条件10

1.2.7计算方法11

1.2.8说明11

1.3流场特性的数值模拟研究12

1.3.1压力场计算结果与分析12

1.3.2速度场计算结果与分析21

1.3.3温度场和速度矢量场计算结果与分析36

1.3.4温度场和流线场计算结果与分析48

1.3.5说明61

1.4冷却特性的数值模拟研究61

1.4.1相同压比下换热系数云图对比61

1.4.2换热系数随压比变化的XY曲线图95

1.4.3说明98

1.5结论99

第2章涡轮叶片内部扰流柱冷却结构对外部气膜冷却特性的影响研究100

2.1背景100

2.2计算内容和模型101

2.3计算边界条件和网格101

2.4计算结果和分析102

2.4.1吹风比的影响102

2.4.2不同位置的影响117

2.5结论191

第3章涡轮叶片微小尺度冷却结构的相似流动特性研究193

3.1研究背景及意义193

3.2微小通道的概念和微尺度效应194

3.2.1微小通道的概念194

3.2.2微尺度效应195

3.3微小通道在航空发动机中的作用196

3.4微小尺度通道流动的研究现状197

3.5数值模拟理论及方法199

3.5.1数值模拟理论199

3.5.2计算方法202

3.5.3微尺度通道流动特性的计算结果及分析204

3.6结论与展望215

3.6.1研究结论215

3.6.2进一步工作建议215

参考文献216
内容简介:
本书针对航空发动机涡轮叶片的冷却技术研究进行了论述，全书主要由三部分内容组成，分别为涡轮叶片冲击冷却结构的流动与换热特性研究、涡轮叶片内部扰流柱冷却结构对外部气膜冷却特性的影响研究、涡轮叶片微小尺度冷却结构的相似流动特性研究。

本书可作为航空发动机高温冷却部件研究学者的参考书籍，也可供能源、化工领域学者参考。
作者简介:
郑杰，男，1987年11月生，甘肃平凉人，中共党员，讲师。2009本科毕业于山西大学热能与动力工程专业；2012年硕士毕业于西北工业大学工程热物理专业；2015年4月毕业于西北工业大学大学航空宇航科学与技术专业，获博士学位，同年4月到西安石油大学工作。指导研究生参加中国石油装备创新设计大赛获1等奖1项、2等奖3项、3等奖2项。主要从事微尺度流动与传热分析、结构改进与优化设计、以及试油完井中井筒温度场、压力场分析等。目前，已在国内外杂志和国际会议发表论文20余篇。主持陕西省教育厅项目1项，2万元。主持在研中国石油集团西部钻探工程有限公司试油公司横向课题1项，43 万元。主持完成科技型中小企业技术创新基金1项，50万元。参与国家自然科学基金面上项目1项，参与中石油油田横向课题3项。授权发明专利1项，实用新型专利6项。
目录:
第1章涡轮叶片冲击冷却结构的流动与换热特性研究1

1.1研究背景与意义1

1.1.1引言1

1.1.2冲击扰流柱实验研究现状1

1.1.3冲击扰流柱数值模拟研究现状1

1.1.4本章研究内容2

1.1.5本章的主要工作3

1.2数值方法3

1.2.1计算模型3

1.2.2控制方程5

1.2.3湍流模型6

1.2.4壁面函数7

1.2.5模型网格8

1.2.6边界条件10

1.2.7计算方法11

1.2.8说明11

1.3流场特性的数值模拟研究12

1.3.1压力场计算结果与分析12

1.3.2速度场计算结果与分析21

1.3.3温度场和速度矢量场计算结果与分析36

1.3.4温度场和流线场计算结果与分析48

1.3.5说明61

1.4冷却特性的数值模拟研究61

1.4.1相同压比下换热系数云图对比61

1.4.2换热系数随压比变化的XY曲线图95

1.4.3说明98

1.5结论99

第2章涡轮叶片内部扰流柱冷却结构对外部气膜冷却特性的影响研究100

2.1背景100

2.2计算内容和模型101

2.3计算边界条件和网格101

2.4计算结果和分析102

2.4.1吹风比的影响102

2.4.2不同位置的影响117

2.5结论191

第3章涡轮叶片微小尺度冷却结构的相似流动特性研究193

3.1研究背景及意义193

3.2微小通道的概念和微尺度效应194

3.2.1微小通道的概念194

3.2.2微尺度效应195

3.3微小通道在航空发动机中的作用196

3.4微小尺度通道流动的研究现状197

3.5数值模拟理论及方法199

3.5.1数值模拟理论199

3.5.2计算方法202

3.5.3微尺度通道流动特性的计算结果及分析204

3.6结论与展望215

3.6.1研究结论215

3.6.2进一步工作建议215

参考文献216

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涡轮叶片内部冲击冷却与外部气膜冷却特性研究

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