层板模型流阻特性的研究

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层板模型流阻特性的研究

郁新华，董志锐，刘松龄，游少坤

（西北工业大学航空动力与热力工程系，陕西西安!）"##!$

摘

要：设计了不同内部流动结构的单、双层多孔层板，并针对这些层板在吸气式风洞上进行了流阻实验，

得出了绕流柱形式、开孔率、孔间距、绕流柱高度以及单、双等敏感因素对层板流阻特性的影响：方形扰流柱阻力最小，圆形次之，菱形阻力最大；开孔率越大，孔间距越小，流阻越小；扰流柱越高，流阻越小；双层扰流柱的层板阻力明显高于单层扰流柱。

关键词：航空发动机；多层板；多孔板；冷却；流体阻力中图分类号：%$&"’"

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7引

言

吸气式风洞进口!!!!"是大气压力，$，&，A

由压力表读数，通过调节涡街流量计后面的阀门来控制空气流量。为了保证得到准确的空气流量，这台实验设备必须进行密封检验。由于吸气风洞的试验段是有机透明玻璃制成的，可以通过向实验系统加入水来检查是否有水渗透到系统里面。压力!"和!$是用于计算层板试验件前后的压比或压差，而压力!A则是用于状态方程求密度，将涡街流量计测出的体积流量换算成质量流量。

层板冷却是一种新型的发动机冷却方式。美国的(??/H=0先进技术开发公司和英国的罗?罗公司早

［，］

在!#年代就开展此项研究"$，有的已成功应用于

燃烧室壁面和涡轮叶片冷却上。这种冷却技术不仅可以提高发动机的推重比和工作温度，而且有助于增加发动机的寿命，可以扩大现在和未来的发动机

［］&的温度裕度。我国开展这项课题的研究较少，缺

乏系统的研究。层板流阻特性是层板换热的基础，因此本文侧重于流阻特性的实验研究。

9试验件设计类型

发动机任何一个元件的冷却系统都应保证在给定工况下得到必须的冷空气消耗量，例如冷却空气具有压差的情况下。这就必须实验一系列内部具有各种截面气道的层板模型，为每一种具体情况挑选

8试验装置和试验方法

试验在西北工业大学的吸气风洞试验台上进行，实验设备如图"所示。

；修订日期：。基金项目：航空基础科学基金重点项目（）!收稿日期："WWW)#W)#!"WWW)"$)$+WX8+&##"

万方数据作者简介：郁新华（—），男，博士生，从事发动机过失速性能、气动热力学及航空发动机冷却技术研究。"W!$