燃烧室火焰筒内部小弯管发散冷却的实验研究

【作者】 邓创新； 陈振华； 杨卫华；

【机构】 南京航空航天大学；

【摘要】 涡轴发动机回流燃烧室火焰筒型面曲率大、结构复杂,在冷却结构设计上具有一定的难度。随着功重比的不断提高,回流燃烧室部件设计将向温升、热容方向发展,由此对燃烧室火焰筒壁面冷却提出了更为苛刻的要求。一方面燃烧所需的空气量增大、燃烧温度升高,另一方面用于冷却的空气量减少,而且由于压缩比的增大导致冷却空气的品质下降。因此,传统的涡轴发动机火焰筒气膜冷却方法已经无法满足设计需求。本文对回流燃烧室小弯管气膜冷却的冷却效率进行了实验研究:主要研究了小弯管发散冷却吹风比、主流进口雷诺数、复合角以及型面对冷却效率的影响。运用红外热像仪拍摄小弯管表面温度后得出小弯管沿程展向平均冷却效率,研究结果表明:(1)从红外图像上来看,同样的吹风比下,温度先降低后增加;吹风比增大,相对低温区域会扩广,沿程壁面温度显著降低;(2)小弯管气膜冷却冷却效率随吹风比增大而提高;(3)主流进口Re数对冷却效率的影响不大;(4)复合角对冷却效果的影响并不显著;(5)冷却效率受型面的影响明显。更多还原