一、类前缘局部热防护的场协同问题初步分析（论文文献综述）
邵梓一[1]（2021）在《压缩空气储能系统透平膨胀机内部流动及损失机制研究》文中指出压缩空气储能（Compressed Air Energy Storage,CAES）广泛应用于可再生能源电力系统中。透平膨胀机为C AES系统的核心部件,其将压缩空气的内能转换为机械能,从而带动发电机做功输出电能。与电厂重型燃气轮机、蒸汽轮机以及航空发动机高压/低压涡轮的工况不同,CAES系统透平具有入口温度较低、膨胀比较高以及变工况运行频率高等特点。然而目前针对储能系统透平膨胀机内部的流动特性及损失机理的深入研究十分缺乏,特别在变膨胀比、变转速等非设计工况,制约了透平的气动优化与储能系统运行效率的提升。为此,本文以某CAES系统轴流式透平和闭式向心透平为研究对象,采用数值计算对主流通道的涡系迁移规律以及二次通道的泄漏特性、掺混损失进行深入分析;在数值分析的基础上,开展闭式向心透平变工况实验,测量集气室、轮盖空腔以及叶轮出口的气动参数,探讨变工况运行的内部流场特征。上述研究进一步阐释了CAES系统透平膨胀机内部流场演化以及损失机制,提出了新的损失分析方法、结构优化以及高效运行方案。作为轴流式透平内部最主要的泄漏区域,动叶叶顶间隙对CAES透平的性能影响还缺乏深入讨论,因此首先开展轴流式透平动叶叶顶间隙流型及泄漏损失的数值研究。分离泡为典型的叶顶间隙二次流结构,其再附发生于叶顶静压增长至与端壁静压相等的位置,然而其并没有引起额外的间隙损失。间隙损失主要是由于泄漏流与主流掺混导致,采用Yaras和Sjolander以及Denton模型计算的间隙损失误差在5%以内,用于评价储能系统轴流式透平的叶顶间隙损失准确度较高。CAES系统在高膨胀比、小流量工况采用的是闭式向心透平,变工况运行时闭式叶轮内的二次流结构以及轮盖空腔泄漏损失机制仍不清楚。基于数值结果详细分析闭式向心透平内部二次涡系分布及其损失机制。闭式叶轮内的横向二次流在吸力面端壁产生了较高的耗散,由此造成的端壁损失占总损失的1/3以上。轮盖空腔泄漏涡位于闭式向心透平的出口管,除了造成较高的能量损失与熵产外,也显着降低了出口截面的流场均匀性。因此建议在数值计算中,闭式向心透平的出口管长度应大于一个动叶轴向弦长,以避免轮盖空腔泄漏影响出口流场的稳定性。为进一步认识透平内部复杂流场,提出基于基本物理量的协同分析方法,从物理量协同的角度阐明透平内部泄漏和损失机制,给出CAES系统透平的优化方案。在透平内部泄漏的速度-压力梯度协同性分析中,协同角越高,表征内部流动阻力越大。基于速度-压力梯度协同角,提出一种计算轴流式透平间隙泄漏量的方法;为了有效降低闭式向心透平轮盖空腔泄漏,建议无量纲密封齿间隙应小于1.5%。在透平内部损失的速度-速度梯度协同性分析中,较低的协同角可以表征高损失区域,并且通过定量分析进一步指出协同角与损失系数间呈显着的负相关关系,为分析透平损失提供了新思路。目前尚未有CAES系统闭式向心透平的变工况实验报导,缺乏详尽的变工况性能实验数据与分析。为获取闭式向心透平实际运行的变工况性能,并验证上述数值研究结论,设计并开展透平变工况实验,对集气室、轮盖空腔以及叶轮出口的气动参数进行详细测量,首次给出闭式向心透平变工况性能分析的实验结果。在集气室内,气动参数存在较高的周向不均匀性:沿进气口顺时针方向90°和135°间,以及225°和270°间为局部高压区,局部流速较低。轮盖空腔泄漏量的测量结果与数值模拟的结论一致,其随叶轮转速增加而下降。仅在额定工况下,出口管沿展向高度的损失和气流角不均匀度最小;轮盖空腔泄漏使展向高度上半部的总压损失显着增加,使出口气流角呈降低趋势。本文开展了详细的CAES系统透平膨胀机内部流动与损失机制的数值与实验研究,所得结论揭示透平内部二次涡系分布、间隙泄漏特性及其损失机制,从物理量协同分析的角度提出新的间隙泄漏量模型、密封结构设计、损失评价方法及变工况高效运行方案,对CAES系统透平膨胀机的优化设计具有一定参考意义。
崔建新[2]（2020）在《降雨条件下伞型锚加固堆积层边坡稳定性试验研究》文中进行了进一步梳理堆积层在多数大型的水电工程建设中屡见不鲜,在降雨、地震、人为因素等影响下极容易发生失稳现象产生堆积层滑坡。堆积层滑坡不仅数量多,而且规模也相对较大,是我国滑坡灾害中危害性最大的类型之一,往往造成巨大的经济财产损失。因此对于堆积层滑坡的治理和预防工作十分必要,其中锚杆加固技术广泛应用于各类工程中。锚固技术中端体扩大型锚杆可以增大抗拔承载力,近年来许多学者对其设计理念也向新的方向发展,提出了新式的伞状锚。本文以沧江桥-营盘堆积层边坡为工程背景,分析了研究区的气候条件和工程地质条件,依托国家重点研发计划“重大滑坡-锚固体系协同演化机理”课题（项目编号:2017YFC1501303）,采用室内模型试验和现代分析监测手段,针对降雨条件下伞型锚加固堆积层边坡的稳定性机理,对降雨过程中边坡的坡面变形破坏、温度变化、伞型锚周围土压力和孔隙水压力变化进行监测研究,主要的工作和获得的认知如下:（1）沧江桥-营盘滑坡工程区全年均有暴雨发生,部分地区冲沟明显,且有次级滑坡产生。为保证堆积层边坡的稳定,应对研究区实施加固处理。为了选择和设计合理的加固形式,本文选择伞形锚加固方案进行研究。针对此工程案例,研制了室内模型试验装备,完成了针对堆积层浅层滑坡和顺层滑坡不同锚固条件降雨条件下的相似模型试验。（2）降雨模型试验表明,雨水入渗加速了土体的劣化,促进边坡失稳的发生。岩层锚固试验结果表明,研究区不易发生沿着土岩接触面的顺层滑坡,试验现象不明显。土层试验结果表明,没有伞型锚锚固的区域在浅层滑坡形成后,随着降雨的持续扰动,雨水在边坡坡面产生侧蚀和沟蚀作用,使边坡坡表形成冲沟,这与野外调研中发现的冲沟现象一致,最终边坡失稳模式由浅层滑坡演变为泥石流。（3）通过试验监测和开挖结果可知,注浆后浆液可以将锚体和土颗粒两种不同性质的材料结合形成锚固体系。锚固体系的形成改变了土体性质,改善边坡土体的黏聚力和内摩擦角。在降雨过程中,土体由于雨水入渗作用,自重增大,孔隙水压力增大,向下运动的过程中,带动锚固体系运动,锚固体系前端的伞状端头又反作用于土体,对土体施加被动土压力压密土体,通过改变土的孔隙率来控制土的孔隙水压力,维持了边坡的整体稳定性。在持续降雨过程中,伞型锚-堆积层边坡的锚固体系又可以连续多次作用于后方土体,抵抗降雨对土体的劣化效果,动态控制边坡的稳定。（4）通过对试验边坡的稳定性计算和各因素对边坡稳定性安全系数的敏感性分析,确定了不同因素对边坡稳定性的影响程度,探讨了锚固体系形成后对边坡不同因素的作用效果,提出了伞型锚加固后形成的锚固体系全系数的计算方法。该论文有图72幅,表15个,参考文献133篇。
区嘉洁[3]（2018）在《清洁燃气客车发动机舱多场耦合强化散热原理研究及其应用》文中研究表明清洁燃气点燃式大缸径发动机火焰传播速度慢,当量比燃烧时发动机排温高、热负荷大、舱温高的问题,是当前制约节能环保清洁燃气发动机在城市公交客车上普及使用的瓶颈问题之一。本文以某款典型的后置式LPG城市公交客车发动机舱为研究对象,提出舱内多场耦合强化散热原理及其方法,这对于探索含多种热源、流道结构复杂的发动机舱内强化散热新方法具有重要的学术价值和实际意义。论文主要从舱内散热器总成区域VTGM强化散热、发动机工作区域TFH强化散热、舱内多场耦合强化散热结构设计、强化散热综合结构内流场红外成像实验分析等方面,完成研究工作、获得重要结论:散热器总成区域VTGM强化散热原理及其方法研究。为了解决舱内散热器传热有效度低的问题,提出散热器总成区域换热边界空气流动速度与温度梯度矢量最优匹配强化散热原理及其方法（简称VTGM强化散热原理及其方法）,推导获得最佳的换热边界空气速度和温度梯度。基于该强化散热方法,从散热器总成方位、格栅倾斜角度等方面对散热器总成区域进行结构设计,低速大扭矩工况仿真结果表明,该结构中散热器换热边界空气速度和温度梯度矢量平均夹角相比于典型结构减小36.79%,空气平均流速提高约1.5倍,散热器传热有效度提高16.80%。发动机工作区域TFH强化散热原理及其方法研究。针对舱内发动机工作区域空气流道核心流区温度梯度大而降低舱内冷却空气散热能力的问题,提出空气流道核心流区温度场均匀化强化散热原理及其方法（简称TFH强化散热原理及其方法）,以该区域空气流道核心流区温度梯度最小化为优化目标,获得最佳空气流道速度矢量场和流动路径,通过增加流道核心流区温度场均匀区的范围,使热边界层变薄、层内温度梯度增加、热阻减小,强化换热的同时使流道内热空气以理想路径散出舱外。依据流道温度梯度“核心流最小-热边界最大”强化散热原则,从进风口位置和舱顶结构进行结构设计,低速大扭矩工况仿真结果表明,该结构空气流道平均温度下降21.53%,核心流区平均温度梯度下降63.42%,发动机体及发动机盖散热系数分别提高到5.46倍和3.48倍。清洁燃气客车发动机舱多场耦合强化散热综合结构研究。根据清洁燃气客车发动机舱内高温部件与冷却空气间散热原理的不同,发动机舱可分为散热器总成区域和发动机工作区域两大区域。针对舱内两大区域的综合强化散热,进行强化散热综合结构设计,仿真结果表明,相比于典型结构,强化散热综合结构的散热器换热边界空气速度和温度梯度矢量平均夹角减小34.32%,散热器传热有效度提高14.52%,发动机工作区域流道空气平均温度下降23.20%,核心流区平均温度梯度下降67.26%,发动机体和发动机盖散热系数分别提高到5.46倍和4.04倍。基于红外成像技术的清洁燃气客车发动机舱温度场实验研究。针对发动机舱内单点温度传感器检测不能获得舱内空气连续温度场信息的问题,以LPG城市公交客车发动机舱典型结构和强化散热综合结构为研究对象,设计与开发了基于红外成像技术的LPGB发动机舱温度场实验系统。对发动机舱半封闭空间内温度场进行多工况、无干扰、可视化测量。分析五种工况中、舱内红外成像温度场时间序列,发现强化散热综合结构与典型结构相比,发动机工作区域空气流道换热边界的温度梯度大,核心流区温度梯度小,符合温度梯度“核心流最小-热边界最大”强化散热原则。实验结果表明,与典型结构相比,强化散热综合结构散热器进水温度最多下降10.8%,发动机高温部件温度最多降低25.4%。
付佳[4]（2017）在《高超声速光学头罩的超声速冷却气膜及其气动光学机理研究》文中研究表明目前,高超声速条件下光学成像制导技术的研究主要面临着头罩窗口防热和窗口流场气动光学畸变控制两大难题。本文通过对高超声速光学头罩的超声速冷却气膜流场开展流动机理、冷却效率和气动光学效应的研究,探索既能有效制冷又能有效制导的超声速气膜冷却方案,以解决高超声速速成像制导所面临的热防护和气动光学畸变问题。开展高超声速光学头罩的超声速冷却气膜研究需要高性能的风洞实验平台和测试技术,本文对此开展了研究。介绍了开展实验的（高）超声速低噪声风洞和高超声速炮风洞,对风洞实验性能进行了研究,并对流场参数进行了校测。同时,为验证气膜冷却技术在高总温条件下的冷却效果,需要高总温的实验环境,因此对现有高超声速炮风洞进行了氢氮驱动改造,使其能够同时在低总温和高总温条件下运行。测试技术方面,探索了NPLS（Nano Partical based Laser Scattering）系统在高超声速脉冲风洞中的实现方案;对开展气膜冷却效果研究的热流/壁温测试系统也进行了研究。开展高超声速光学头罩的超声速气膜流场气动光学效应研究需要可靠的测试技术,本文对基于BOS的波前测试技术,即BOS-WS（Background-oriented Schlieren based Wavefront Sensor）技术进行了研究。在充分调研现有的主要波前测试技术研究进展的基础上,分析了BOS-WS的技术原理及其与目前较常使用的Hartmann传感器、Malley探针以及小孔径光束成像技术的差异和优势,研究了BOS-WS系统的波前重构计算方法,分析了该系统的测量精度和误差。结果表明,相比于其他波前测试技术,BOS-WS系统组成更为简单,对光学器件的要求不高,且能够实现高时间、空间精度的二维波前测量,更有利于在光学成像制导领域的应用。基于NPLS流动显示技术,在超声速来流条件下对二维平板喷流模型开展了流动机理的研究,以探索气膜冷却流场的基本结构特征。主要研究了30°斜槽射流和水平切向超声速射流两种喷流结构,通过改变来流边界层形态和喷流流量来分析流场结构特征的变化,并将两种不同的喷流形式下的流场结构特征进行了定性和定量的对比研究。结果表明,相对于切向气膜射流,斜向气膜所形成的流场结构更为复杂。斜向气膜从喷流喷口出射后,在喷口附近产生了复杂的扰动,不仅由于出射气流在边界层内引起的逆压梯度导致上游边界层分离,诱导出多道波系的产生;而且,在喷流出口下游,喷流和主流的混合作用发生的也更为剧烈,特别是在喷流流量增大时,喷流出射后与主流间的剪切层会迅速湍流化,下游湍流边界层的厚度也大大增加。而切向射流出射后,若来流边界层为层流,则喷流与主流间的剪切层仍能维持一定的层流形态;剪切层沿流向的增长也较为缓慢;且不会产生复杂的波系结构。不过,当上游边界层受粗糙带扰动时,剪切层的转捩也会提前,并在下游形成大尺度的涡结构,剪切层明显增厚。综上,从流动结构特征来讲,来流为层流的切向射流更适用于光学制导窗口的冷却。为认识高超声速头罩模型流场气动光学效应的基本特征,采用前述的BOS-WS技术,对高超声速光学头罩模型流场开展了气动光学效应的研究。此部分研究的头罩模型包括二维斜劈和三维双锥钝头体两种,二者具有相同的窗口倾角和窗口结构,但都不带喷流,研究的主要目的一方面是探索BOS-WS系统在高超声速低噪声风洞平台上的布置方案,另一方面是探索无喷流情况下高超声速光学头罩流场基本结构特征和气动光学特征。首先利用纹影技术对流场结构进行了显示;然后,在直连式高超声速低噪声风洞平台上实现了BOS-WS系统的布置;最后,对比研究了两个头罩模型在Ma=6.0,总温T0=420K,总压P0=1.01.6MPa的来流工况下的气动光学畸变特征,并对比了长时曝光和瞬态曝光模式下波前畸变的差异。结果表明,基本外形及尺寸相同的二维和三维头罩气动光学畸变程度基本相近;随着来流总压的提高,畸变程度增强;增大模型攻角,也会导致畸变增强;长时曝光和瞬态曝光下的波前测试结果基本接近,但长时曝光测得的波前曲面更平滑,瞬态曝光测得的波前曲面脉动性更强。基于上述认识,进一步针对带超声速冷却气膜的高超声速光学头罩开展了制冷效果和气动光学效应的研究。采用基于薄膜电阻温度计的壁温/热流测试系统,分别在高超声速低噪声风洞和高超声速炮风洞中开展了制冷效果的研究。发现在压力匹配条件下,冷却气膜能够覆盖窗口表面。气膜对窗口的冷却作用主要体现在两个方面,一个是隔热作用,即把高温来流和窗口隔离,避免来流对窗口的直接加热,这要求气膜具有一定的厚度;另一个是冷却作用,即低温气膜把从窗口或主流吸收的热量携带到成像窗口下游,这要求气膜气体的动量够大,能够对热量进行及时有效的输运。实验结果表明,压力匹配的气膜不仅能够在T0=900K的总温下实现隔热作用,而且在T0=2600K的高总温条件下,也能实现有效的热防护。采用BOS-WS波前测试技术开展了气动光学效应的研究,探索了有无喷流,不同喷流流量,不同喷口参数以及不同来流参数对光学窗口波前畸变的影响。结果表明,引入超声速气膜会导致窗口畸变的增强;增加来流总压也会增强气动光学畸变,这与前一部分的结论相似;压力匹配时的畸变程度相对较低,过压时畸变程度相对较高,但持续提高过压压比不会对畸变程度产生明显影响;欠压状态下存在畸变的峰值,这主要是受来流边界层在窗口再附形成复杂流场结构的影响。综合本部分研究,可以得出结论,对于高超声速光学头罩,压力匹配的超声速气膜能够在实现有效冷却的同时改善气膜引起的气动光学效应,这对于克服高超声速成像制导所面临的气动热防护和成像畸变控制问题有重要的指导意义。
姜玉廷[5]（2016）在《透平导叶相变冷却换热机理及性能研究》文中研究说明燃气轮机采用传统空气冷却实现透平初温需求是以消耗大量冷却空气和高度复杂的冷却结构为代价的,这不仅会导致整个系统的效率降低,而且使高温叶片的制造成本提高。闭式蒸汽冷却可以满足透平叶片的冷却需求,冷却结构得以简化,而且避免了掺混损失,但其面临着蒸汽消耗量大和冷却系统复杂的缺点。水雾/空气相变冷却可以提供一个解决上述问题的途径,该冷却方式是通过雾滴的相变潜热吸收、雾滴和水蒸汽的大比热吸热、雾滴和冷却壁面的直接接触导热以及雾滴和边界层作用来改善冷却空气换热能力的一项分布式冷却技术,将水雾/空气相变冷却应用于透平叶片冷却的目的是在保证冷却效果的前提下降低冷却空气量,同时简化高温透平叶片的冷却结构。本文采用欧拉-拉格朗日颗粒追踪方法对水雾/空气相变冷却进行数值研究,并通过修正模型与商用软件的嵌套考虑了雾滴的二次破碎、雾滴之间的碰撞和雾滴与壁面之间的相互作用。水雾/空气相变冷却透平叶栅的三维流动气热耦合力学模型是一个组合流体动力学问题,包含气热、气弹、热对流与热传导以及工质的相变等问题,其强化换热机理和颗粒动力学特性极为复杂,在此利用现有的实验数据对数值计算采用的多相流模型进行了校核。基于传热传质的经典理论,以单个雾滴为研究对象,建立热质传递过程的数学模型,给出了平衡及非平衡条件下雾滴的蒸发速率、存在时间及运动距离的理论计算模型,研究了雾滴初始直径、空气压力及温度和滑移速度对雾滴蒸发过程中直径和速度变化的影响,并从单个雾滴的能量守恒方程出发,应用有效薄膜理论分析了添加水雾的相变冷却引起干空气预冷效果的机理。为了寻求更好的透平导叶前缘内部冷却结构,对透平高温叶片前缘内部冲击和旋流相变冷却的流动换热机理进行了深入研究,探索了冲击和旋流相变冷却的涡流结构、换热强度、流动阻力和热均匀性,同时对叶片前缘内部冲击和旋流相变冷却进行了对比研究。结果显示,旋流结构所形成的涡系有利于换热的增强和热均匀性的提高,当加湿量为8%时,旋流冷却的换热性能较冲击冷却增强了 16%,而其压力损失系数是冲击冷却的68%,同时旋流冷却的换热系数不均匀度比冲击冷却低15%左右。通过对带有前缘气膜冷却和多排气膜冷却的水雾/空气相变冷却的研究,探索了水雾/空气相变气膜冷却的换热机理。研究了水雾加湿量、雾滴直径、雾滴颗粒的受力、壁面边界条件和雾滴喷射位置对换热特征的影响。结果显示,增加水雾加湿量可以降低叶片表面的温度和换热系数,并可以提高叶片表面的绝热气膜冷却有效度,而且压力面喷雾的强化效果要优于吸力面。分布式的相变冷却技术可以通过控制喷入雾滴的尺寸来实现各个位置不同程度的冷却,而且水雾/空气相变冷却只降低边界层的温度而对边界层的厚度及边界层外主流流体的温度没有影响。在之前研究的冲击、旋流和气膜相变冷却技术的基础上,将相变冷却技术应用到实际某重型燃气轮机透平导向叶片的冷却系统中,分别研究了气膜-强化肋-尾缘劈缝复合结构、冲击-气膜-强化肋-尾缘劈缝复合结构和旋流-冲击-气膜-强化肋-尾缘劈缝复合结构耦合水雾/空气相变冷却后的冷却性能。结果显示,将冲击及旋流冷却结构纳入到导向叶片的冷却系统后,叶片表面的平均降温效果相比于气膜+肋+劈缝复合冷却结构提高了18%,叶片表面平均总体冷却有效度提高了7.4%左右,但其使叶片表面平均温度梯度提高了19%左右,而且叶片前缘采用吸力面旋流冷却时的叶片表面平均冷却效果略高于压力面旋流和冲击冷却。
朱晟国[6]（2014）在《基于CFX的泥石流数值模拟及阶梯—深潭消能系统研究》文中研究表明泥石流是一种十分常见的地质灾害,其爆发突然,具有极强的破坏力,每年都会造成巨大的经济损失和严重的人员伤亡。泥石流成灾后不仅破坏区域生态环境平衡,而且加剧水土流失及荒漠化进程,影响十分深远。在当前我国全面建设小康社会过程中,伴随着城市化进程和经济建设向山区的延伸发展,山区泥石流的危害性日益引起了人们的重视,如何兴利除害、有效防治泥石流已经成为学术界普遍关注的重要课题。自20世纪以来,国内外学者对泥石流展开了大量的科学研究。目前,针对泥石流的研究主要包括泥石流流体模型研究、泥石流的预测预警、泥石流灾害评估、泥石流流动特性的数值模拟以及各类泥石流防治结构与体系的研究。本文以甘肃省宕昌县大地沟泥石流为研究对象,利用三维等高线地形图建立物理模型,在CFX14.0软件下对大地沟进行流动模拟,并将得到的流场数据导入ANSYS进行泥石流体与拦挡坝的双向流固耦合分析,主要研究内容如下：（1）论述了有关泥石流防治技术的认识与研究及目前国内外研究现状；（2）对几种类型的泥石流启动与形成条件分别进行了分析,介绍了计算流体动力学的基本理论及泥石流与结构流固耦合求解方法；（3）采用甘肃省宕昌县大地沟三维等高线地形图,利用AutoCAD、3DMAX与Rhinoceros三维建模软件建立大地沟1：1三维物理模型；（4）在ANSYS Workbench平台下,模拟计算了大地沟泥石流的速度、压力等流场数据,并将数值计算结果导入有限元分析软件ANSYS中进行流固耦合计算,得出泥石流的流场与拦挡坝之间的相互作用关系、拦挡坝的动力响应及其影响因素,为大地沟泥石流的治理方案选择以及防治规划设计提供参考；（5）应用CFX14.0软件,模拟得到了天然沟道与人工构筑阶梯-深潭沟道在不同陂比和流量下两者的速度差值,详细研究了不同沟道比降和流量对阶梯-深潭出入口流速、流态特征和消能特性的影响,为实际工程中人工构筑阶梯-深潭的优化设计和合理确定设计流量提供了参考依据。
李业芳[7]（2009）在《基于液氮冷却方式的气动加热表面温度分布数值研究》文中研究表明随着红外探测系统和制导武器的迅速发展,有效降低高速飞行器表面红外辐射特性已成为日益关注的红外隐身技术关键问题之一。由于飞行器蒙皮表面的温度分布是影响飞行器红外辐射特性的主要因素,因此开展飞行器蒙皮表面温度分布及其控制技术的研究是十分必要的。本文的研究工作主要包括两个方面:其一、通过分析控制飞行器蒙皮温度场的传热过程,建立了包括蒙皮外部气动加热、辐射换热与内部对流换热的瞬态耦合传热数学模型。引入壁面气动热流函数,将蒙皮外部气动加热条件转化为浮动的热边界条件,对简化的二维平板模型进行气动加热条件下的温度场模拟计算,获得了不同飞行状况下表面的瞬态温度响应,分析了相关因素的影响。研究结果表明:飞行器在水平加速与降速阶段都存在明显的感应阶段;不同的蒙皮内表面冷却条件对其外表面的温度响应过程有较明显的影响。其二,以Fluent软件为平台,对液氮狭缝通道沸腾换热和带气膜喷吹的液氮狭缝通道沸腾换热进行数值研究,分析在不同工作条件和冷却需求下的换热特性和冷却效果。利用混合两相流模型和Lemmon提出的液氮物性表达式,通过编写用户自定义程序（UDFs）实现对液氮物性和气液相间传输项的模拟,从而对一侧表面模拟气动加热热流条件、另一侧表面为绝热条件的二维矩形狭缝通道内的液氮流动换热进行了数值模拟。结果表明,利用液氮狭缝通道换热可以实现气动加热表面的有效冷却;冷却通道沿程换热效果随着质量流率的增大而提高;在单位表面积质量流率一致的情况下,通道长度的增长有利于改善气动加热表面的冷却效果。对带有单排气膜喷吹的液氮狭缝通道冷却结构的气膜侧绝热冷却效率以及其对机翼前缘表面的整体冷却效果进行了研究,归纳了气膜孔排布位置、吹风比（或主次流质量分配比）、外流马赫数等因素对于该冷却结构冷却效果的影响规律。研究结果表明,该冷却结构对高马赫数飞行条件下的气动加热表面具有较好的冷却效果;适当增大通道冷却结构的液氮入口质量流量和合理布置气膜孔能改善表面的冷却效果。
胡娅萍[8]（2009）在《航空发动机进口部件积冰的数值模拟研究》文中进行了进一步梳理航空发动机的进口部件,如支板、整流帽罩等在一定的气象和飞行条件下会出现结冰现象,一旦冰层迅速增厚,将会改变流道的形状,减小流通面积,使发动机性能恶化,结冰严重时会使发动机不能正常工作并危及飞行器的安全。尤其更为严重的是,在某些特殊的气象条件下,机翼等外露部件不会出现结冰,但发动机进口部件仍会发生结冰。为了更好的认识发动机进口部件结冰的影响因素及规律,为设计高效的发动机防冰和除冰系统积累技术储备,本文采用数值模拟的方法对发动机进口部件的结冰现象进行了研究。目前,这方面的工作在国内尚处于起步阶段。本文的研究工作主要有以下几个方面:（1）全面深入地分析了国内外关于飞机和发动机结冰的研究动态。从试验研究和数值模拟两方面详细地介绍了研究状况和进展,着重阐述了数值模拟的研究现状。（2）对求解空气-过冷水滴气液两相流场的欧拉-欧拉法进行了研究。将直角坐标系下空气-过冷水滴两相流动的控制方程推导到了任意曲线坐标系下,研究了结冰表面外两相流场的数值计算方法,包括两相流控制方程的离散、空气相的湍流模拟和壁面函数法的实施、两相流计算域网格的生成方法以及在空气流场计算的基础上求解过冷水滴流场的两相流求解过程,并开发了基于欧拉-欧拉法的空气-过冷水滴两相平面流计算程序。（3）对求解空气-过冷水滴气液两相流场的欧拉-拉格朗日法进行了研究。将圆柱坐标下基于拉格朗日法的颗粒随机轨道模型的过冷水滴流动控制方程推导到了任意曲线坐标系下,研究了过冷水滴流场的数值计算方法。提出了一种基于颗粒随机轨道模型求解过冷水滴流场的结冰表面水收集系数的统计计算方法。该方法通过统计所有进入结冰表面控制体单元的水滴轨道并对轨道上水滴的流量进行求和来确定水收集系数,并开发了相应的计算程序。（4）对结冰模型进行了研究。首先基于Messinger结冰模型（一维,仅考虑能量守恒）的思想建立了一种二维的、同时考虑能量和质量守恒的结冰模型,分别推导了适用于雾凇、明冰和混合冰情况的能量平衡方程式,并研究了基于该模型的结冰计算算法,实现了通过预估矫正来判断结冰类型的功能;在此基础上,引入LEWICE1.6结冰模型的思想,考虑了水滴撞击脱落和表面张力对结冰表面水膜的影响;依据结冰模型及计算方法开发了结冰计算程序。（5）把自主开发的结冰计算程序与两相流场求解程序或模块结合,发展了积冰过程的两种计算方法和程序:（a）基于欧拉-欧拉法两相流场计算的积冰过程二维预测方法和程序;（b）基于欧拉-拉格朗日法的商业软件FLUENT两相流计算的积冰过程预测方法和程序。（6）采用方法和程序（a）对结冰气象条件下发动机进口支板表面水收集系数和积冰生长率以及冰形进行了数值模拟。分析了水滴平均有效直径、来流速度、液态水含量和环境温度等结冰参数对支板表面的水收集系数分布和积冰生长的影响规律。（7）采用方法和程序（b）对结冰气象条件下发动机进口整流帽罩表面水收集系数和积冰生长率以及冰形进行数值模拟。分析了水滴平均有效直径、来流速度、液态水含量、环境温度和旋转速度等参数对帽罩表面的水收集系数分布和积冰生长的影响规律。
胡捷[9]（2008）在《燃气轮机透平导叶闭式蒸汽冷却研究》文中提出燃气轮机广泛用于航空推进、地面工业发电等能源动力领域,在国民经济与国防建设中的作用日显重要。透平进口温度的提高是改善燃气轮机热效率的有效手段,因受到部件材料高温性能的限制,研究和发展先进的燃气轮机冷却技术,降低高温部件工作温度是改进燃气轮机经济性与安全性的重要保障。透平叶片冷却技术作为燃气轮机的关键技术之一受到国内外研究者的广泛关注,多年来的实验及数值研究工作积累了大量的经验。就目前应用的空气冷却技术而言,已经发展得较为完善,可使发动机涡轮进口温度达到1700℃以上,地面重型燃气轮机透平进口温度也达到1400℃左右。然而随着透平进口温度的提高,用于冷却透平的空气用量也不断增加,对燃气轮机比功和循环效率带来不利影响,部分抵消了提高透平前燃气温度所带来的在效率方面的收益。因此提出一种既能有效保护叶片又能不减少做功能力和循环效率的冷却技术尤为重要。闭式蒸汽冷却技术是一种先进的冷却概念,在地面发电用联合循环机组中已经得到应用,其工作原理是利用联合循环中底层相对“较冷”的过热蒸汽直接冷却高温部件,通过闭式流路达到冷却的目的,吸收一定热量的蒸汽再进入底循环进行能量的回收。与常规的空气冷却技术相比,选择蒸汽作为冷却工质,大幅度减少了从压气机的冷却抽气量,闭式流路消除了局部冷气掺混的损失,因此对整个循环系统的性能有较大的提高。叶片闭式蒸汽冷却技术是目前工业燃气轮机最先进的冷却技术之一,公开发表的相关文献不多,可供借鉴的设计方法也较少。本文依据成熟的气冷结构设计方法,对某型燃气轮机透平导叶气冷结构进行闭式蒸汽冷却改型设计,力图在相同的透平进口条件下,用闭式蒸汽冷却代替空气冷却,并满足冷却要求。为了实现这一目标,本文主要从以下几个方面开展了研究:1.利用具有实验数据的MarkⅡ叶型算例,对气热耦合CFD方法进行了验证,并研究了气热耦合数值计算中湍流模型、网格密度等因素对计算结果的影响。2.初步实现了闭式冷却结构,分析了闭式蒸汽冷却的冷却效果及损失,并与原开式空气冷却的结果进行了比较;对相同的闭式冷却结构,分别用空气和蒸汽作为冷却介质进行了计算,分析对比了两种冷却介质冷却效果的差异。3.根据热负荷分布和叶型特点,在叶片不同部分布置相应的冷却结构,利用分区方法研究不同部分的冷却策略,提出了一组能满足各部分冷却要求的闭式冷却冷却。结合叶片各部分的冷却结构,并考虑上下端壁冷却的需要,最终将整个叶片冷却系统进行了集成。4.利用气热—热弹耦合方法,研究了具有简单柱型孔冷却结构的透平叶片的复合应力分布,发现热应力是复合应力的主要组成部分,在叶片冷却结构设计中应着重考虑由温度梯度造成的局部热应力集中问题。
袁湘江,桂业伟[10]（2004）在《类前缘局部热防护的场协同问题初步分析》文中研究表明本文针对二维类前缘外形在带表面吹气情况下的高超声速流场进行了数值模拟,结果表明表面吹气能起到局部防热作用。本文应用场协同的概念,分析了流场中速度场与温度场的关系,从机理上进一步认识有关冷却的原理。
二、类前缘局部热防护的场协同问题初步分析（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、类前缘局部热防护的场协同问题初步分析（论文提纲范文）
（1）压缩空气储能系统透平膨胀机内部流动及损失机制研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 符号说明表 |
| 第1章 引言 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 透平内部流场及旋涡结构 |
| 1.2.1 稳态流场结构 |
| 1.2.2 非稳态流场结构 |
| 1.3 透平内部损失机制 |
| 1.3.1 级损失分析 |
| 1.3.2 物理量协同性分析 |
| 1.4 透平内部流动实验研究进展 |
| 1.4.1 轴流式透平 |
| 1.4.2 向心式透平 |
| 1.4.3 小结 |
| 1.5 透平内部流动数值研究进展 |
| 1.5.1 轴流式透平 |
| 1.5.2 向心式透平 |
| 1.5.3 小结 |
| 1.6 本文主要研究内容 |
| 第2章 透平数值计算方法 |
| 2.1 计算方法 |
| 2.1.1 控制方程 |
| 2.1.2 湍流模型 |
| 2.2 研究对象 |
| 2.2.1 轴流式透平 |
| 2.2.2 向心式透平 |
| 2.3 网格划分与计算设置 |
| 2.4 计算验证 |
| 2.4.1 网格无关性验证 |
| 2.4.2 数值验证 |
| 2.5 本章结论 |
| 第3章 透平内部流动及损失机制的数值研究 |
| 3.1 流动及损失分析方法 |
| 3.2 轴流式透平 |
| 3.2.1 动叶叶顶间隙流型 |
| 3.2.2 动叶叶顶间隙损失机制 |
| 3.3 向心式透平 |
| 3.3.1 闭式叶轮内部损失机制 |
| 3.3.2 闭式叶轮出口损失机制 |
| 3.4 本章结论 |
| 第4章 透平内部流动及损失机制的物理量协同分析 |
| 4.1 透平间隙泄漏的协同分析 |
| 4.1.1 速度-压力梯度协同关系 |
| 4.1.2 轴流式透平叶顶间隙泄漏 |
| 4.1.3 闭式向心透平轮盖空腔泄漏 |
| 4.2 透平损失机制的协同分析 |
| 4.2.1 速度-速度梯度协同关系 |
| 4.2.2 轴流式透平内部损失 |
| 4.2.3 向心式透平内部损失 |
| 4.3 本章结论 |
| 第5章 向心透平全工况实验研究 |
| 5.1 实验方法 |
| 5.1.1 膨胀机闭式循环实验台 |
| 5.1.2 数据采集仪器及系统 |
| 5.1.3 闭式向心透平样机 |
| 5.1.4 实验工况 |
| 5.2 实验结果 |
| 5.2.1 测量不确定度 |
| 5.2.2 集气室流场不均匀性 |
| 5.2.3 轮盖空腔泄漏特性 |
| 5.2.4 叶轮出口损失特性 |
| 5.3 本章结论 |
| 第6章 结论与展望 |
| 6.1 本文结论 |
| 6.2 本文创新点 |
| 6.3 工作展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简历及攻读学位期间发表的学术论文与研究成果 |
（2）降雨条件下伞型锚加固堆积层边坡稳定性试验研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| abstract |
| 变量注释表 |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.3 存在的问题及研究方向 |
| 1.4 研究内容、方法与技术路线 |
| 2 研究区工程地质环境 |
| 2.1 气候特征 |
| 2.2 径流特性 |
| 2.3 暴雨洪水特性 |
| 2.4 沧江桥-营盘滑坡地质条件 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 试验装置及监测系统 |
| 3.1 试验模型箱 |
| 3.2 室内降雨模拟装置 |
| 3.3 模型试验监测系统 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 试验材料和试验方法 |
| 4.1 试验方案 |
| 4.2 材料配比及土工试验 |
| 4.3 降雨条件设置和库水位设置 |
| 4.4 试验步骤 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 结果与分析 |
| 5.1 土层锚固降雨试验结果 |
| 5.2 岩层锚固降雨试验结果 |
| 5.3 伞型锚-堆积层边坡锚固体系的形成及加固机理分析 |
| 5.4 讨论 |
| 5.5 本章小结 |
| 6 结论与展望 |
| 6.1 主要结论 |
| 6.2 存在问题和展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历 |
| 学位论文数据集 |
（3）清洁燃气客车发动机舱多场耦合强化散热原理研究及其应用（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 主要符号表 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题来源 |
| 1.2 研究背景与意义 |
| 1.3 国内外研究现状 |
| 1.3.1 发动机舱强化散热研究 |
| 1.3.2 发动机舱内流场研究方法 |
| 1.3.3 多物理场耦合问题研究 |
| 1.3.4 对流强化换热理论研究 |
| 1.3.5 国内外研究存在问题总结 |
| 1.4 论文主要研究内容 |
| 第二章 清洁燃气客车发动机舱典型结构散热特性研究 |
| 2.1 清洁燃气发动机舱典型结构特点 |
| 2.2 发动机舱典型结构散热特性实验研究 |
| 2.2.1 实验目的和任务 |
| 2.2.2 实验场地、工况和设备 |
| 2.2.3 实验结果分析 |
| 2.3 发动机舱典型结构散热特性CFD仿真分析 |
| 2.3.1 发动机舱内空气流动与传热数学模型 |
| 2.3.2 发动机舱内流场CFD仿真建模及验证 |
| 2.3.3 发动机舱典型结构散热特性CFD仿真分析 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 清洁燃气客车发动机舱多场耦合强化散热原理及方法研究 |
| 3.1 清洁燃气客车发动机舱基本散热原理研究 |
| 3.2 散热器总成区域VTGM强化散热 |
| 3.2.1 散热器总成区域强化散热目标 |
| 3.2.2 双矢量匹配程度与散热器传热有效度的关系 |
| 3.2.3 换热边界双矢量最优匹配模型 |
| 3.2.4 换热边界双矢量最优匹配强化散热原则及其实现 |
| 3.3 发动机工作区域TFH强化散热 |
| 3.3.1 发动机工作区域强化散热目标 |
| 3.3.2 发动机高温部件散热系数与空气流道温度梯度分布的关系 |
| 3.3.3 空气流道核心流区温度场均匀化强化散热方法 |
| 3.3.4 “核心流最小-热边界最大”的强化散热原则及其实现 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 清洁燃气客车发动机舱多场耦合强化散热结构设计研究 |
| 4.1 发动机舱散热问题分析 |
| 4.1.1 散热器总成区域散热问题 |
| 4.1.2 发动机工作区域散热问题 |
| 4.1.3 发动机舱多场耦合强化散热结构设计概述 |
| 4.2 散热器总成区域多场耦合强化散热结构研究 |
| 4.2.1 散热器总成方位强化散热结构研究 |
| 4.2.2 发动机舱进风格栅倾斜角度强化散热结构研究 |
| 4.3 发动机工作区域多场耦合强化散热结构研究 |
| 4.3.1 发动机舱进风口强化散热结构研究 |
| 4.3.2 发动机舱顶强化散热结构研究 |
| 4.4 发动机舱强化散热综合结构研究 |
| 4.4.1 基于多场耦合强化散热原理的发动机舱综合结构 |
| 4.4.2 发动机舱强化散热综合结构空气流动路径及速度场分析 |
| 4.4.3 发动机舱强化散热综合结构散热性能分析 |
| 4.4.4 发动机舱强化散热综合结构多场耦合强化散热效果分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 清洁燃气客车发动机舱强化散热综合结构内流场实验分析 |
| 5.1 实验方案 |
| 5.1.1 实验目的和任务 |
| 5.1.2 实验场地、工况和设备 |
| 5.2 基于红外成像技术的发动机舱温度场实验系统 |
| 5.2.1 红外成像检测子系统 |
| 5.2.2 温度传感器检测子系统 |
| 5.2.3 清洁燃气公交客车发动机舱温度场实验总系统 |
| 5.3 结构改进前后实验结果对比分析 |
| 5.3.1 关键部件温度实验结果对比 |
| 5.3.2 红外成像温度场实验结果对比 |
| 5.4 本章小结 |
| 结论与展望 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间取得的研究成果 |
| 致谢 |
| 答辩委员签名的答辩决议书 |
（4）高超声速光学头罩的超声速冷却气膜及其气动光学机理研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.2 高超声速光学头罩的超声速冷却气膜研究现状 |
| 1.2.1 超声速气膜冷却流动机理的研究进展 |
| 1.2.2 气膜冷却气动光学机理的研究进展 |
| 1.2.3 超声速气膜冷却效率的研究进展 |
| 1.3 本文主要研究内容 |
| 第二章 高超声速光学头罩的超声速气膜实验技术研究 |
| 2.1 (高)超声速低噪声风洞 |
| 2.2 高超声速炮风洞 |
| 2.3 动力支撑系统 |
| 2.4 高超声速流场NPLS测试技术研究 |
| 2.4.1 NPLS技术概述 |
| 2.4.2 高超声速脉冲风洞NPLS技术研究 |
| 2.5 高超声速流场热流/壁温测试技术 |
| 2.6 小结 |
| 第三章 高超声速光学头罩气动光学测试技术研究 |
| 3.1 气动光学测试技术研究 |
| 3.1.1 Shack-Hartman传感器 |
| 3.1.2 Malley探针 |
| 3.1.3 小孔径光束技术 |
| 3.2 BOS-WS系统波前测试原理 |
| 3.2.1 BOS测试技术 |
| 3.2.2 BOS-WS波前测量原理 |
| 3.3 BOS-WS系统波前重构计算方法 |
| 3.3.1 BOS-WS图像的互相关计算 |
| 3.3.2 由点阵位移重构波前分布 |
| 3.4 BOS-WS系统精度与误差分析 |
| 3.4.1 BOS-WS系统测量微小光线偏折 |
| 3.4.2 BOS-WS系统测量透镜波前分布 |
| 3.4.3 实验设备震动对波前测量影响 |
| 3.5 小结 |
| 第四章 超声速气膜流动机理研究 |
| 4.1 实验模型及实验参数 |
| 4.2 无气膜时流场结构特征 |
| 4.2.1 斜向喷流模型无喷流时流场精细结构 |
| 4.2.2 切向喷流模型无喷流时流场精细结构 |
| 4.3 有气膜时流场结构特征 |
| 4.3.1 斜向喷流模型有喷流时流场精细结构 |
| 4.3.2 切向喷流模型有喷流时流场精细结构 |
| 4.4 气膜流场结构特征的定量分析 |
| 4.4.1 分形维数 |
| 4.4.2 间歇性 |
| 4.5 小结 |
| 第五章 高超声速光学头罩气动光学效应研究 |
| 5.1 试验模型与实验状态 |
| 5.2 高超声速光学头罩流场结构显示 |
| 5.2.1 Ma=6.0二维斜劈模型流场结构 |
| 5.2.2 Ma=6.0三维钝头体模型流场结构 |
| 5.3 高超声速三维头罩模型气动光学效应研究 |
| 5.3.1 三维钝头体模型流场气动光学效应基本特征 |
| 5.3.2 曝光时间对波前畸变的影响 |
| 5.3.3 流场参数对波前畸变的影响 |
| 5.4 高超声速二维头罩模型气动光学效应研究 |
| 5.4.1 二维斜劈模型流场气动光学效应基本特征 |
| 5.4.2 流场参数对波前畸变的影响 |
| 5.5 小结 |
| 第六章 高超声速光学头罩的超声速气膜冷却效果及气动光学机理研究 |
| 6.1 头罩模型及参数设计 |
| 6.1.1 头罩模型设计 |
| 6.1.2 实验参数设计 |
| 6.2 高超声速光学头罩的超声速气膜冷却效果研究 |
| 6.2.1 气膜冷却理论分析 |
| 6.2.2 气膜冷却效果测试方法 |
| 6.2.3 高超声速炮风洞中气膜冷却效果的研究 |
| 6.2.4 高超声速低噪声风洞中气膜冷却效果的研究 |
| 6.3 高超声速光学头罩的气膜冷却流场气动光学效应研究 |
| 6.3.1 测试系统布置 |
| 6.3.2 有无喷流及不同喷流流量时气动光学效应研究 |
| 6.4 小结 |
| 第七章 总结与展望 |
| 7.1 总结 |
| 7.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 作者在学期间取得的学术成果 |
（5）透平导叶相变冷却换热机理及性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究目的和意义 |
| 1.2 燃气轮机透平叶片冷却技术的概述 |
| 1.2.1 透平叶片冷却技术的发展历程 |
| 1.2.2 透平叶片冷却技术的典型结构 |
| 1.3 透平叶片冷却工质的发展 |
| 1.3.1 空气作为冷却工质 |
| 1.3.2 水作为冷却工质 |
| 1.3.3 水蒸汽作为冷却工质 |
| 1.3.4 水雾/水蒸汽作为冷却工质 |
| 1.3.5 水雾/空气作为冷却工质 |
| 1.4 重型燃气轮机透平叶片冷却技术的发展 |
| 1.4.1 GE公司重型燃气轮机透平冷却技术发展 |
| 1.4.2 MHI公司重型燃气轮机透平冷却技术发展 |
| 1.4.3 Siemens公司重型燃气轮机透平冷却技术发展 |
| 1.5 水雾/空气相变冷却透平叶片数值研究面临的问题 |
| 1.6 本文的主要研究内容 |
| 第2章 水雾/空气相变冷却的数值计算方法与模型 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 相变冷却透平叶片数值仿真的物理数学模型分析 |
| 2.3 连续相控制方程 |
| 2.3.1 质量守恒方程 |
| 2.3.2 动量守恒方程 |
| 2.3.3 能量守恒方程 |
| 2.4 湍流模型 |
| 2.4.1 标准格式的k-ε模型 |
| 2.4.2 RNG格式的k-ε模型 |
| 2.4.3 标准格式的k-ω模型 |
| 2.4.4 BSL格式的k-ω模型 |
| 2.4.5 SST格式的k-ω模型 |
| 2.5 转捩模型 |
| 2.6 离散相控制方程 |
| 2.6.1 雾滴颗粒的运动方程 |
| 2.6.2 雾滴颗粒的热量传递方程 |
| 2.6.3 雾滴颗粒的质量传递方程 |
| 2.7 雾滴的气动力二次破碎模型 |
| 2.8 雾滴间碰撞模型 |
| 2.9 雾滴与壁面相互作用模型 |
| 2.10 修正模型与商用软件的嵌套及数值计算方法 |
| 2.11 相变冷却数值计算方法与模型的校核 |
| 2.12 本章小结 |
| 第3章 水雾/空气相变冷却传热传质的理论分析 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 透平相变冷却系统水雾的输运途径 |
| 3.3 相变冷却过程中的热质传递理论 |
| 3.3.1 平衡状态下的雾滴热质传递理论 |
| 3.3.2 非平衡状态下的雾滴热质传递理论 |
| 3.3.3 雾滴寿命及轨迹的理论计算模型 |
| 3.4 添加水雾的相变冷却引起干空气预冷效果的机理分析 |
| 3.4.1 雾滴在空气中汽化时的能量变化 |
| 3.4.2 水雾/空气相变冷却过程的能量守恒分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 叶片前缘冲击及旋流相变冷却换热机理研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 叶片前缘阵列射流冲击相变冷却的气热耦合数值研究 |
| 4.2.1 物理模型和计算网格 |
| 4.2.2 边界条件 |
| 4.2.3 叶片前缘冲击冷却流场结构及传热特性 |
| 4.2.4 水雾加湿量对换热效果的影响 |
| 4.2.5 雾滴直径对换热效果的影响 |
| 4.2.6 射流雷诺数对换热效果的影响 |
| 4.2.7 主流温度对换热效果的影响 |
| 4.3 叶片前缘内部旋流相变冷却的气热耦合数值研究 |
| 4.3.1 旋流冷却数值求解方法的实验验证 |
| 4.3.2 叶片前缘旋流冷却物理模型和计算网格 |
| 4.3.3 叶片前缘旋流冷却的边界条件 |
| 4.3.4 叶片前缘旋流冷却的流场和换热特征 |
| 4.3.5 切向进气孔结构参数对旋流冷却的流场和换热特征影响 |
| 4.3.6 水雾加湿量对旋流冷却换热特征的影响 |
| 4.3.7 雾滴直径分布对旋流冷却换热特征的影响 |
| 4.4 叶片前缘内部冲击及旋流相变冷却的对比研究 |
| 4.4.1 物理模型和计算网格 |
| 4.4.2 参数定义 |
| 4.4.3 边界条件 |
| 4.4.4 旋流及冲击冷却的流场和换热特征 |
| 4.4.5 水雾加湿量对旋流及冲击冷却换热特征的影响 |
| 4.4.6 雷诺数对旋流及冲击冷却换热特征的影响 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 水雾/空气相变气膜冷却换热机理研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 气膜冷却的基本原理 |
| 5.3 前缘水雾/空气相变气膜冷却透平叶片的数值模拟 |
| 5.3.1 计算模型网格和边界条件 |
| 5.3.2 大范围变化水雾加湿量对前缘气膜冷却特征的影响 |
| 5.3.3 雾滴直径对前缘气膜冷却特征的影响 |
| 5.3.4 雾滴受力及壁面边界条件对前缘气膜冷却特征的影响 |
| 5.4 多排气膜孔水雾/空气相变冷却透平叶片的数值模拟 |
| 5.4.1 计算模型网格和边界条件 |
| 5.4.2 水雾加湿量对多排气膜冷却特征的影响 |
| 5.4.3 雾滴直径对多排气膜冷却特征的影响 |
| 5.4.4 雾滴喷射位置对多排气膜冷却特征的影响 |
| 5.5 水雾/空气相变气膜冷却机理分析 |
| 5.6 本章小结 |
| 第6章 某重型燃机透平导叶相变冷却性能研究 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 气膜-强化肋-尾缘劈缝复合结构相变冷却性能研究 |
| 6.2.1 物理模型及计算网格 |
| 6.2.2 边界条件 |
| 6.2.3 水雾加湿量对相变冷却性能的影响 |
| 6.2.4 雾滴直径对相变冷却性能的影响 |
| 6.3 冲击-气膜-强化肋-尾缘劈缝复合结构相变冷却性能研究 |
| 6.3.1 物理模型计算网格及边界条件 |
| 6.3.2 水雾加湿量对相变冷却性能的影响 |
| 6.3.3 雾滴直径对相变冷却性能的影响 |
| 6.4 旋流-冲击-气膜-强化肋-尾缘劈缝复合结构相变冷却性能研究 |
| 6.4.1 物理模型计算网格及边界条件 |
| 6.4.2 水雾加湿量对相变冷却性能的影响 |
| 6.4.3 雾滴直径对相变冷却性能的影响 |
| 6.5 不同复合结构相变冷却总体冷却性能对比 |
| 6.6 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间发表的学术论文及取得的科研成果 |
| 致谢 |
| 个人简历 |
（6）基于CFX的泥石流数值模拟及阶梯—深潭消能系统研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 泥石流 |
| 1.2 泥石流的地区分布 |
| 1.2.1 国内分布 |
| 1.2.2 甘肃白龙江流域泥石流分布 |
| 1.3 泥石流研究现状 |
| 1.3.1 国外泥石流研究现状 |
| 1.3.2 国内泥石流研究现状 |
| 1.4 泥石流防治的工程措施 |
| 1.4.1 重力式拦挡坝 |
| 1.4.2 格栅坝 |
| 1.4.3 排导槽 |
| 1.4.4 综合工程措施 |
| 1.5 泥石流防治的生物措施 |
| 1.5.1 牧业措施 |
| 1.5.2 林业措施 |
| 1.5.3 农业措施 |
| 1.6 本文研究内容 |
| 第2章 泥石流运动机理 |
| 2.1 泥石流的形成条件 |
| 2.1.1 泥石流固体物质来源条件 |
| 2.1.2 水文气象条件 |
| 2.1.3 地形条件 |
| 2.1.4 人类活动的影响 |
| 2.2 泥石流的启动条件 |
| 2.2.1 泥流的启动条件 |
| 2.2.2 水石流的启动条件 |
| 2.2.3 含有细颗粒的水石流的启动条件 |
| 2.2.4 粘性泥石流的启动条件 |
| 第3章 泥石流数值模拟的流体动力学基础 |
| 3.1 计算流体动力学 |
| 3.2 CFD控制方程 |
| 3.3 CFD数值模拟方法 |
| 3.3.1 三维湍流基本方程及模型 |
| 3.3.2 两相流模拟方法 |
| 3.4 CFX软件介绍 |
| 第4章 大地沟泥石流动力特性数值模拟研究 |
| 4.1 大地沟发育的自然环境 |
| 4.1.1 地理位置 |
| 4.1.2 区域气候 |
| 4.1.3 水文 |
| 4.1.4 植被 |
| 4.1.5 地形地貌 |
| 4.1.6 地质环境 |
| 4.2 地质灾害的特征及设计参数分析及选择 |
| 4.2.1 泥石流沟的流域基本特征 |
| 4.2.2 泥石流的形成条件 |
| 4.2.3 泥石流的形成特征 |
| 4.3 治理工程规划方案 |
| 4.3.1 治理方案 |
| 4.3.2 大地沟治理方案 |
| 4.3.3 大地沟综合治理方案工程布设说明 |
| 4.4 大地沟泥石流数值模拟 |
| 4.4.1 泥石流流场几何模型 |
| 4.4.2 模拟过程中的关键问题 |
| 4.4.3 泥石流数值模拟计算 |
| 4.5 数值模拟结果分析 |
| 4.6 流场与拦挡坝双向流固耦合分析 |
| 4.6.1 几何建模 |
| 4.6.2 双向流固耦合计算的参数设置 |
| 4.6.3 双向流固耦合计算结果 |
| 4.6.4 流固耦合计算结果分析 |
| 4.6.5 泥石流数值分析的结论与建议 |
| 第5章 基于CFX的阶梯-深潭多级消能系统数值模拟研究 |
| 5.1 阶梯-深潭系统 |
| 5.2 人工构筑阶梯-深潭多级消能系统数值模拟 |
| 5.2.1 数学模型和计算方法 |
| 5.2.2 建立模型 |
| 5.3 计算结果及分析 |
| 5.3.1 流速对比分析 |
| 5.3.2 深潭区纵向剖面特征 |
| 5.3.3 工况四流速分析 |
| 5.4 数值模拟结论 |
| 结论与展望 |
| 结论 |
| 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 附录A 攻读学位期间所发表的学术论文目录 |
（7）基于液氮冷却方式的气动加热表面温度分布数值研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景和意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 飞行器气动加热表面温度分布的国内外研究现状 |
| 1.2.2 飞行器气动加热表面温度控制的国内外研究现状 |
| 1.2.3 两种典型冷却措施的国内外研究现状 |
| 1.3 本文研究内容 |
| 第二章 气动加热表面温度瞬时响应及其影响因素研究 |
| 2.1 数值计算方法 |
| 2.1.1 几何模型和边界条件 |
| 2.1.2 气动加热热流模型 |
| 2.1.3 算例验证 |
| 2.1.4 集总参数法程序说明 |
| 2.2 一特定飞行包线下的机翼前缘温度瞬时响应 |
| 2.2.1 飞行工况 |
| 2.2.2 计算结果与分析 |
| 2.3 蒙皮材料属性对机翼前缘温度瞬时响应的影响 |
| 2.3.1 蒙皮材料的热物理属性 |
| 2.3.2 计算结果与分析 |
| 2.4 蒙皮内侧冷却条件对机翼前缘温度瞬时响应的影响 |
| 2.4.1 冷却条件 |
| 2.4.2 计算结果与分析 |
| 2.5 本章 小结 |
| 第三章 气动加热表面内侧狭缝通道内液氮沸腾换热特性与冷却效果数值研究 |
| 3.1 数值计算方法 |
| 3.1.1 控制方程 |
| 3.1.2 湍流模型与近壁面处理 |
| 3.1.3 离散方法和方程求解 |
| 3.2 物理模型 |
| 3.2.1 液氮物性的模拟 |
| 3.2.2 两相流模型与湍流模型 |
| 3.2.3 源相模型 |
| 3.2.4 相间传输模型 |
| 3.2.5 气动加热模型 |
| 3.2.6 算例验证 |
| 3.3 几何模型、网格划分与边界条件 |
| 3.3.1 几何模型 |
| 3.3.2 网格试验 |
| 3.3.3 网格划分 |
| 3.3.4 边界条件 |
| 3.3.5 参数定义 |
| 3.4 狭缝通道内液氮流动沸腾换热特性及影响因素研究 |
| 3.4.1 热流密度的影响 |
| 3.4.2 质量流率的影响 |
| 3.4.3 通道长度的影响 |
| 3.4.3.1 单位表面积质量流率不变 |
| 3.4.3.2 入口质量流率不变 |
| 3.5 液氮狭缝通道结构对机翼前缘表面的冷却效果研究 |
| 3.5.1 不同飞行马赫数下的冷却效果 |
| 3.5.2 液氮质量流率对冷却效果的影响 |
| 3.5.3 狭缝通道长度对冷却效果的影响 |
| 3.5.3.1 单位表面积质量流率不变 |
| 3.5.3.2 入口质量流率不变 |
| 3.6 本章 小结 |
| 第四章 气动加热表面内侧带单排气膜喷吹的液氮狭缝通道换热特性与冷却效果数值研究 |
| 4.1 数值计算方法 |
| 4.1.1 几何模型 |
| 4.1.2 解耦及耦合方法 |
| 4.1.3 参数定义 |
| 4.2 热侧气动加热模型验证 |
| 4.2.1 几何模型和边界条件 |
| 4.2.2 湍流模型试验 |
| 4.2.3 网格试验与网格划分 |
| 4.3 蒙皮热侧流动换热效果及影响因素研究 |
| 4.3.1 控制方程 |
| 4.3.2 几何模型、边界条件与网格划分 |
| 4.3.3 气膜冷却模型验证 |
| 4.3.4 气膜孔排位置（次流体入口温度）的影响 |
| 4.3.5 吹风比及其与次流入口温度、热流密度综合的影响 |
| 4.3.5.1 气膜孔间径比（开孔率）的影响 |
| 4.3.5.2 冷侧液氮入口质量流率的影响 |
| 4.3.5.3 外流马赫数的影响 |
| 4.4 蒙皮冷侧流动换热效果与影响因素研究 |
| 4.4.1 控制方程与物理模型 |
| 4.4.2 几何模型、边界条件及网格划分 |
| 4.4.3 气膜孔排位置的影响 |
| 4.4.4 次流质量流量的影响 |
| 4.4.5 外流马赫数的影响 |
| 4.5 总体冷却特性分析与影响因素研究 |
| 4.5.1 气膜孔排位置的影响 |
| 4.5.2 气膜孔间径比的影响 |
| 4.5.3 液氮入口流量的影响 |
| 4.5.4 外流马赫数的影响 |
| 4.6 小结 |
| 第五章 总结与展望 |
| 5.1 本文的研究结论 |
| 5.1.1 模拟气动加热条件下机翼前缘热响应特性与影响因素 |
| 5.1.2 气动加热表面内侧液氮狭缝通道流动沸腾换热冷却特性与影响因素 |
| 5.1.3 气动加热表面内侧带单排气膜喷吹的液氮狭缝通道的冷却效果与影响因素 |
| 5.2 进一步研究展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 在学期间的研究成果及发表的学术论文 |
（8）航空发动机进口部件积冰的数值模拟研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 航空发动机吸气部件的结冰现象、危害及其预防 |
| 1.1.1 发动机吸气部件结冰现象 |
| 1.1.1.1 发动机进口结冰现象 |
| 1.1.1.2 发动机压气机结冰现象 |
| 1.1.1.3 发动机进气道结冰现象 |
| 1.1.2 发动机吸气部件结冰的危害性 |
| 1.1.3 发动机的防冰与除冰 |
| 1.2 航空发动机吸气部件结冰的一般机理 |
| 1.2.1 飞机表面结冰的一般原因 |
| 1.2.2 发动机吸气部件结冰的原因 |
| 1.2.3 发动机进口部件结冰的物理过程与冰形 |
| 1.2.4 影响发动机进口部件过冷水滴结冰的主要参数 |
| 1.2.5 发动机进口部件结冰与机翼结冰的差异 |
| 1.3 发展航空发动机进口部件积冰过程数值预测技术的意义 |
| 1.4 本文的研究对象、研究内容及方法 |
| 1.4.1 研究对象 |
| 1.4.2 研究内容 |
| 1.4.3 研究方法 |
| 第二章 国内外研究现状 |
| 2.1 国外试验研究现状 |
| 2.1.1 试验研究设备和技术 |
| 2.1.1.1 地面试验设备 |
| 2.1.1.2 地面试验研究技术 |
| 2.1.1.3 飞行试验研究技术 |
| 2.1.2 试验研究进展 |
| 2.1.2.1 缩比模型试验方法的研究 |
| 2.1.2.2 地面测试设备模拟结冰条件的方法和试验技术的研究 |
| 2.1.2.3 过冷水滴、冰颗粒的撞击特性研究 |
| 2.1.2.4 结冰生长过程研究 |
| 2.1.2.5 结冰表面流动、换热及结冰的影响研究 |
| 2.1.2.6 防∕除冰系统的原理、设计和验证研究 |
| 2.2 国外数值模拟研究现状 |
| 2.2.1 结冰表面外空气流场的计算 |
| 2.2.2 结冰表面过冷水滴、冰颗粒撞击特性的数值研究 |
| 2.2.3 结冰模型的发展和结冰过程的模拟 |
| 2.2.4 防∕除冰系统的设计与计算验证 |
| 2.3 国内研究现状 |
| 2.4 小结 |
| 第三章 发动机进口部件积冰的数值模拟过程及其数学描述 |
| 3.1 发动机进口部件积冰的数值模拟过程 |
| 3.2 空气相流动和换热控制方程与湍流模型 |
| 3.2.1 直角坐标系下雷诺平均N-S 方程 |
| 3.2.2 圆柱坐标系下雷诺平均N-S 方程 |
| 3.2.3 本文采用的湍流模型介绍 |
| 3.2.3.1 Boussinesq 假设 |
| 3.2.3.2 k-ε两方程模型 |
| 3.2.3.3 近壁区壁面函数 |
| 3.3 过冷水滴相流动控制方程 |
| 3.3.1 欧拉法求解过冷水滴流动的控制方程 |
| 3.3.2 拉格朗日法求解过冷水滴流动的控制方程 |
| 3.4 任意曲线坐标系下空气－过冷水滴两相平面流和轴对称流控制方程 |
| 3.4.1 平面流控制方程 |
| 3.4.2 轴对称流控制方程 |
| 3.4.2.1 空气相轴对称流控制方程 |
| 3.4.2.2 过冷水滴相轴对称流控制方程 |
| 3.4.3 小结 |
| 3.5 过冷水滴撞击表面结冰的数学模型 |
| 3.5.1 基于Messinger 模型的二维结冰模型 |
| 3.5.1.1 数学模型的建立 |
| 3.5.1.2 模型的特点 |
| 3.5.2 LEWICE1.6 的结冰模型 |
| 3.5.2.1 数学模型的建立 |
| 3.5.2.2 与Messinger 二维模型的对比 |
| 第四章 发动机进口部件积冰的数值计算方法与程序开发 |
| 4.1 空气流场与温度场数值计算方法 |
| 4.1.1 交错网格 |
| 4.1.2 基本控制方程和湍流模型方程的离散 |
| 4.1.2.1 用有限体积法离散控制方程 |
| 4.1.2.2 源项的处理与离散方程组的一般形式 |
| 4.1.2.3 对流－扩散项的差分格式 |
| 4.1.3 SIMPLE(Semi-Implicit Method for Pressure-Linked Equations)算法 |
| 4.1.3.1 压力和速度的修正 |
| 4.1.3.2 压力修正方程 |
| 4.1.4 湍流计算中近壁区壁面函数法的实施 |
| 4.1.5 其它边界条件 |
| 4.1.6 计算网格的生成 |
| 4.1.6.1 网格生成的TTM 方法 |
| 4.1.6.2 控制边界上网格正交性的源函数 |
| 4.2 过冷水滴流场的数值计算方法 |
| 4.2.1 欧拉法求解过冷水滴流场的数值计算方法 |
| 4.2.1.1 过冷水滴流动控制方程的离散 |
| 4.2.1.2 边界条件 |
| 4.2.2 拉格朗日法求解过冷水滴流场的数值计算方法 |
| 4.2.2.1 流动控制方程求解方法 |
| 4.2.2.2 边界条件 |
| 4.3 冰生长过程的计算方法研究 |
| 4.3.1 基于Messinger 模型的二维结冰模型的求解过程 |
| 4.3.2 LEWICE1.6 结冰模型的求解过程 |
| 4.3.3 冰生长过程的计算涉及的几个关键技术处理 |
| 4.3.3.1 结冰表面粗糙度的确定方法 |
| 4.3.3.2 结冰表面边界移动方法 |
| 4.4 积冰预测过程 |
| 第五章 发动机进口部件表面水收集系数的数值计算 |
| 5.1 支板表面水收集系数的计算 |
| 5.1.1 物理模型 |
| 5.1.2 计算域与网格划分 |
| 5.1.2.1 计算域 |
| 5.1.2.2 网格划分 |
| 5.1.3 边界条件 |
| 5.1.4 计算方法 |
| 5.1.5 计算结果及分析 |
| 5.1.5.1 典型计算结果的验证 |
| 5.1.5.2 结冰参数对水收集系数的影响 |
| 5.2 整流帽罩表面水收集系数的计算 |
| 5.2.1 物理模型 |
| 5.2.2 计算域及网格划分 |
| 5.2.2.1 计算域的建立 |
| 5.2.2.2 网格划分 |
| 5.2.3 边界条件 |
| 5.2.4 计算方法 |
| 5.2.4.1 喷射源的设置 |
| 5.2.4.2 采用随机轨道模型时水收集系数的统计计算方法 |
| 5.2.4.3 气液两相流耦合计算设置 |
| 5.2.4.4 对随机轨道模型计算数据的处理 |
| 5.2.5 计算结果及分析 |
| 5.2.5.1 典型结冰条件下帽罩表面水收集系数分布 |
| 5.2.5.2 结冰参数对静止帽罩表面水收集系数的影响 |
| 5.2.5.3 结冰参数对旋转帽罩表面水收集系数的影响 |
| 5.2.5.4 旋转速度对水收集系数的影响 |
| 5.3 小结 |
| 第六章 发动机进口部件积冰数值模拟 |
| 6.1 积冰预测计算方法与流程 |
| 6.2 发动机进口支板积冰预测 |
| 6.2.1 物理模型、计算域及边界条件 |
| 6.2.1.1 物理模型 |
| 6.2.1.2 计算域及边界条件 |
| 6.2.2 典型计算结果的验证 |
| 6.2.3 结冰参数对支板积冰生长的影响 |
| 6.2.3.1 环境温度的影响分析 |
| 6.2.3.2 过冷水滴平均有效直径的影响分析 |
| 6.2.3.3 来流速度的影响分析 |
| 6.2.3.4 液态水含量的影响分析 |
| 6.2.3.5 结冰时间的影响分析 |
| 6.3 发动机进口整流帽罩积冰预测 |
| 6.3.1 物理模型、计算域及边界条件 |
| 6.3.2 结冰参数对静止帽罩积冰生长的影响 |
| 6.3.2.1 环境温度对冰生长的影响 |
| 6.3.2.2 平均有效直径对冰生长的影响 |
| 6.3.2.3 来流速度对冰生长的影响 |
| 6.3.2.4 液态水含量对冰生长的影响 |
| 6.3.3 旋转速度对帽罩积冰生长的影响 |
| 6.4 小结 |
| 第七章 总结与展望 |
| 7.1 总结 |
| 7.1.1 本文的主要工作 |
| 7.1.2 本文工作的创新点 |
| 7.2 未来工作的展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 在学期间的研究成果及发表的学术论文 |
（9）燃气轮机透平导叶闭式蒸汽冷却研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 目录 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 先进的叶片冷却技术综述 |
| 1.2.1 闭式蒸汽冷却的特点 |
| 1.2.2 蒸汽冷却叶片国内外研究进展 |
| 1.3 流热固耦合数值研究 |
| 1.3.1 流热固耦合的必要性及其方法 |
| 1.3.2 流热固耦合研究进展 |
| 1.4 本文的主要工作 |
| 第二章 计算采用软件的介绍及说明 |
| 2.1 相关商业软件的介绍 |
| 2.1.1 ICEM CFD介绍 |
| 2.1.2 CFX商用软件介绍 |
| 2.1.2.1 CFX求解器介绍 |
| 2.1.2.2 CFX前后处理功能介绍 |
| 2.1.3 CFX与ANSYS关于耦合接口问题 |
| 2.2 CFX中相关问题的考虑 |
| 2.2.1 CFX中界面处理对网格的要求 |
| 2.2.1.1 简介 |
| 2.2.1.2 CFX中关于交接面方式的选择建议 |
| 2.2.2 关于湍流模型需要说明的问题 |
| 2.2.2.1 湍流模型简介 |
| 2.2.2.2 转捩流动模型 |
| 2.2.2.3 转捩模拟对近壁面网格的要求 |
| 2.2.3 CFX中使用蒸汽物性计算的说明 |
| 2.2.4 CFX中关于壁面换热系数的计算方法 |
| 2.3 本章小结 |
| 第三章 CFX气热耦合方法的验证 |
| 3.1 计算说明 |
| 3.1.1 叶片的几何结构及相关属性 |
| 3.1.2 湍流模型 |
| 3.2 二维计算部分 |
| 3.2.1 计算网格及边界条件的设定 |
| 3.2.2 计算结果分析 |
| 3.2.2.1 近壁面网格密度(Y~+)影响的对比 |
| 3.2.2.2 湍流模型的影响 |
| 3.2.2.3 流场分析 |
| 3.3 三维计算部分 |
| 3.3.1 计算网格及边界条件的设定 |
| 3.3.2 计算结果分析 |
| 3.3.3 关于二维计算中边界条件设置的讨论 |
| 3.3.4 耦合计算与非耦合计算的比较 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 闭式蒸汽冷却与开式气冷的对比 |
| 4.1 闭式蒸汽冷却结构的实现 |
| 4.1.1 计算条件的设置及网格的生成 |
| 4.1.2 计算结果的分析 |
| 4.2 闭式结构蒸汽冷却与空气冷却的对比 |
| 4.3 本章小结 |
| 第五章 透平叶片闭式蒸汽冷却系统的研究 |
| 5.1 闭式蒸汽冷却系统的研究 |
| 5.1.1 研究方法的讨论 |
| 5.1.2 冷却蒸汽工作范围的确定 |
| 5.2 分区冷却的研究 |
| 5.2.1 叶片前缘冷却研究 |
| 5.2.1.1 前缘漩流冷却的改进 |
| 5.2.1.2 前缘射流插件结构 |
| 5.2.2 叶片尾缘冷却研究 |
| 5.2.3 叶片中部冷却结构的布置 |
| 5.3 闭式冷却系统的集成 |
| 5.3.1 上下端壁的冷却及闭式系统的实现 |
| 5.3.2 考虑气封的闭式冷气系统布置 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 透平导叶闭式蒸汽冷却气热—热弹耦合研究 |
| 6.1 研究模型及计算方法 |
| 6.1.1 计算模型的设计 |
| 6.1.2 计算方法 |
| 6.1.2.1 气热耦合及分析 |
| 6.1.2.2 热弹耦合及分析 |
| 6.2 本章小结 |
| 第七章 结论与展望 |
| 7.1 结论 |
| 7.1.1 气热耦合的验证 |
| 7.1.2 闭式蒸汽冷却的实现 |
| 7.1.3 叶片热应力的考虑 |
| 7.1.4 本文的创新之处 |
| 7.2 展望 |
| 主要符号说明 |
| 插图列表 |
| 表格列表 |
| 参考文献 |
| 附录A |
| 攻读硕士学位期间发表的学术论文、申请的专利及获奖情况 |
| 致谢 |
四、类前缘局部热防护的场协同问题初步分析（论文参考文献）
- [1]压缩空气储能系统透平膨胀机内部流动及损失机制研究[D]. 邵梓一. 中国科学院大学(中国科学院工程热物理研究所), 2021(02)
- [2]降雨条件下伞型锚加固堆积层边坡稳定性试验研究[D]. 崔建新. 中国矿业大学, 2020(03)
- [3]清洁燃气客车发动机舱多场耦合强化散热原理研究及其应用[D]. 区嘉洁. 华南理工大学, 2018(05)
- [4]高超声速光学头罩的超声速冷却气膜及其气动光学机理研究[D]. 付佳. 国防科学技术大学, 2017(01)
- [5]透平导叶相变冷却换热机理及性能研究[D]. 姜玉廷. 哈尔滨工程大学, 2016(12)
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- [7]基于液氮冷却方式的气动加热表面温度分布数值研究[D]. 李业芳. 南京航空航天大学, 2009(02)
- [8]航空发动机进口部件积冰的数值模拟研究[D]. 胡娅萍. 南京航空航天大学, 2009(04)
- [9]燃气轮机透平导叶闭式蒸汽冷却研究[D]. 胡捷. 中国科学院研究生院（工程热物理研究所）, 2008(10)
- [10]类前缘局部热防护的场协同问题初步分析[J]. 袁湘江,桂业伟. 工程热物理学报, 2004(01)