一种冷却结构综合冷效模化匹配方法、系统、设备和介质技术方案

技术编号:42688176 阅读:23 留言:0更新日期:2024-09-10 12:36
本发明专利技术公开了一种冷却结构综合冷效模化匹配方法、系统、设备和介质,属于航空发动机技术领域,通过对辐射影响下冷却结构的热端部件综合冷却效果进行模拟,获得综合冷效表达式并对其进行分解,获得绝热冷却效率和辐射当量换热系数比,采用玻尔兹曼数与布格尔数共同匹配辐射项,获得匹配后的冷却结构的绝热冷却效率和综合冷效表达式,得到模型的压力和辐射等效光学厚度;定义两种不同工况下的模型尺寸比并进行尺寸调整,通过改变两种不同工况下的辐射等效光学厚度,对冷却结构的玻尔兹曼数进行匹配;通过调整两种不同工况下的模型的压力数据,对冷却结构的布格尔数进行匹配。该方法能够深入反应真实的辐射对流耦合下的传热机理,提高匹配精度。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及航空发动机,更具体的涉及一种基于航空发动机的辐射-对流耦合下的冷却结构综合冷效模化匹配方法、系统、设备和介质


技术介绍

1、在航空发动机技术发展中的较长一段时间内,由于发动机热端部件的温度不足以引起较大的辐射效应,因此,人们在高温部件的热防护研究中更为注重导热-对流换热,而由于近年来航空发动机技术的不断发展,航空发动机的推力也被要求不断提升。而推力的增加则必然要求燃烧室的温度不断升高,由此带来的则是涡轮进口温度的不断提高,从发动机技术的发展情况来看,下一代新型发动机的涡轮进口温度甚至将达到2200k-2400k,而目前常见的镍基涡轮叶片的热承受能力在1500k-1600k之间,使得涡轮叶片热防护难度加大。为了满足日益剧增的性能要求,涡轮叶片中采用了各种冷却结构来确保热端部件的寿命和可靠性。内部冷却和气膜冷却是目前常用的重要冷却方式,综合冷却效率则通常被用来评估其冷却性能,其综合考虑了外部冷却、内部冷却、辐射换热及固体导热因素,能够综合表征冷却结构对涡轮叶片的冷却效果。

2、根据现有的研究表明,仅考虑导热-对流耦合换热,其数值模拟本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种冷却结构综合冷效模化匹配方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的冷却结构综合冷效模化匹配方法,其特征在于,所述获得综合冷效表达式,包括以下步骤:

3.根据权利要求2所述的冷却结构综合冷效模化匹配方法,其特征在于,所述对综合冷效表达式进行分解,包括以下步骤:

4.根据权利要求3所述的冷却结构综合冷效模化匹配方法,其特征在于,所述获得匹配后的冷却结构的绝热冷却效率和综合冷效表达式,包括以下步骤:

5.根据权利要求4所述的冷却结构综合冷效模化匹配方法,其特征在于,所述得到模型的压力和辐射等效光学厚度,包括以下步骤:...

【技术特征摘要】

1.一种冷却结构综合冷效模化匹配方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的冷却结构综合冷效模化匹配方法,其特征在于,所述获得综合冷效表达式,包括以下步骤:

3.根据权利要求2所述的冷却结构综合冷效模化匹配方法,其特征在于,所述对综合冷效表达式进行分解,包括以下步骤:

4.根据权利要求3所述的冷却结构综合冷效模化匹配方法,其特征在于,所述获得匹配后的冷却结构的绝热冷却效率和综合冷效表达式,包括以下步骤:

5.根据权利要求4所述的冷却结构综合冷效模化匹配方法,其特征在于,所述得到模型的压力和辐射等效光学厚度,包括以下步骤:

6.根据权利要求5所述的冷却结构综合冷效模化匹配方法,其特征在于,所述对综合冷效表达式进...

【专利技术属性】
技术研发人员:孟宪龙刘存良王斯仪刘松郭文王一澄
申请(专利权)人:西北工业大学
类型:发明
国别省市:

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