层板结构流阻和换热特性的数值研究
| 文献类型 | 学位 |
| 作者 | 吕东[1] |
| 机构 | 北京航空航天大学 ↓ |
| 授予学位 | 硕士 |
| 年度 | 2004 |
| 学位授予单位 | 北京航空航天大学 |
| 语言 | 中文 |
| 关键词 | 层板;流阻;换热;耦合计算 |
| 摘要 | 本文对层板结构的特点和应用作了详细的介绍,并根据其周期性和对称性做了层板结构的最小单元体划分,指出了影响层板流阻和换热特性的13个几何特征参数,并且通过数值模拟的手段,研究固定工况下,层板的流阻和换热特性随这些参数的变化.计算方法上采用了气体-固体耦合计算,忽略气体浮升力和辐射传热,求解层板的最小单元体在固定坐标系下的稳态流动和换热情况.采用k-ε模型方程,配以边界层壁面函数来求解湍流N-S方程.固体区域外边界采用第三类边界条件,流体进出口分别采用固定总压和静压条件,二者比值为1.01.最小单元体四周切割面采用了对称和周期性边界条件.本文还通过预算例研究了对应于网格无关解的最合理网格尺度,以及各个几何型边界条件的合理性.研究结果表明:①层板结构具有较高的冷却效率,可达80％以上.②层板的内部流阻主要存在于进口冲击区和出气孔内部,二者共占全部总压损失的90％.③内腔受冲击表面和绕流柱前缘具有较高的对流换热系数,可达2000w/m<'2>K以上.④绕流柱直径和位置的变化对流阻影响不大,增大直径和靠近出气孔会降低流阻.⑤出气孔倾斜角度对流阻有很大影响,增大倾角会大大增加流动阻力.⑥通道高度对流阻影响不大,只用在高度减小到使通道截面积与进气孔面积相当时,流阻才会增加.⑦对出气孔内边适当倒圆角会大大减小流阻.⑧流量和内腔换热面积是决定层板冷却效率的主要因素.内腔各表面上对流换热系数受几何结构变化的影响较小.部分计算结果与实验数据进行了比较,误差在8.7％~-0.5％之间,吻合较好. |
影响因子：
dc:title:层板结构流阻和换热特性的数值研究
dc:creator:吕东
dc:date: publishDate:1753-01-01
dc:type:学位
dc:format: Media：北京航空航天大学
dc:identifier: LnterrelatedLiterature：北京航空航天大学.2004.
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dc: identifier:ISBN:
