多孔横向紊动射流涡量场的数值分析

应用realizablek-ε紊流模型并结合SIMPLEC算法,分别对单圆孔、双圆孔和四个圆孔的涡量场进行了数值模拟,近壁区流动的处理采用两层模型的壁面函数法,计算得出了不同工况下的剪切层涡、马蹄形涡和反向涡旋对(CVP)。结果表明:在多孔射流中,由于前面射流的遮挡作用,使得后面射流剪切层涡发生的位置升高;在多孔射流中,当多股射流合并为一股新的射流之后,才出现马蹄形涡的雏形,并最终发展成为马蹄形涡;剪切层涡的破裂导致CVP的形成,马蹄形涡和尾迹涡都影响CVP的发展。当多股射流合并为一个新的射流之后,CVP的形状才逐渐发生变化并趋于规则。

入射角和射流孔位置对气膜冷却的影响

采用标准k-ε两方程湍流模型对前缘上游不同入射角、不同位置孔排的涡轮叶栅通道的温度场进行了数值模拟,结果表明:对于不同入射角,90°入射角时冷却效果最差;对于不同孔排位置,孔排1的冷却效果差于孔排2和孔排3,但是差别不大;对于双排射流孔,在X/D=9之前的区域,2、3排孔的冷却效果最好,1、3排孔的冷却效果最差,在X/D=9之后的区域,1、3排孔的冷却效果最好,2、3排孔的冷却效果最差。