東北電力大學(xué)開(kāi)題答辯PPT

1、 旋轉(zhuǎn)狀態(tài)下葉片曲率對(duì)氣膜冷卻傳熱特旋轉(zhuǎn)狀態(tài)下葉片曲率對(duì)氣膜冷卻傳熱特性的影響性的影響東北電力大學(xué)碩士研究生開(kāi)題答辯 學(xué)院：熱能與動(dòng)力工程學(xué)院學(xué)院：熱能與動(dòng)力工程學(xué)院 班級(jí)：動(dòng)研班級(jí)：動(dòng)研122122 姓名：張璐琦姓名：張璐琦內(nèi)容簡(jiǎn)介一、選題背景及研究的目的和意義二、研究動(dòng)態(tài)及發(fā)展趨勢(shì)三、研究?jī)?nèi)容及方法四、困難及初步設(shè)想五、進(jìn)度安排及預(yù)期成果內(nèi)容簡(jiǎn)介選題背景與意義研究動(dòng)態(tài)發(fā)展趨勢(shì)研究?jī)?nèi)容技術(shù)路線(xiàn)主要困難解決方案進(jìn)度安排預(yù)期成果背景意義 | 選題背景 隨著燃?xì)廨啓C(jī)在航空、陸用發(fā)電和各種工業(yè)領(lǐng)域中有著廣泛的應(yīng)用，提高燃?xì)廨啓C(jī)透平入口溫度是提高燃?xì)廨啓C(jī)運(yùn)行效率的最有效措施； 過(guò)高的燃?xì)鉁囟葧?huì)超過(guò)葉片

2、材料的耐溫極限造成葉片損失，氣膜冷卻是現(xiàn)有的應(yīng)用最廣的冷卻方法之一，并結(jié)合其它冷卻方式有效地保護(hù)高溫部件。 內(nèi)容簡(jiǎn)介選題背景與意義研究動(dòng)態(tài)發(fā)展趨勢(shì)研究?jī)?nèi)容技術(shù)路線(xiàn)主要困難解決方案進(jìn)度安排預(yù)期成果背景意義 | 選題背景內(nèi)容簡(jiǎn)介選題背景與意義研究動(dòng)態(tài)發(fā)展趨勢(shì)研究?jī)?nèi)容技術(shù)路線(xiàn)主要困難解決方案進(jìn)度安排預(yù)期成果圖為典型的冷卻葉片 影響氣膜冷卻的因素非常多，如氣膜孔的數(shù)量形狀、湍流強(qiáng)度、冷卻氣膜和燃?xì)獾拿芏缺鹊鹊?。同時(shí)，葉片表面的局部曲率，主要是縱向曲率也是影響氣膜冷卻的主要因素。內(nèi)容簡(jiǎn)介選題背景與意義研究動(dòng)態(tài)發(fā)展趨勢(shì)研究?jī)?nèi)容技術(shù)路線(xiàn)主要困難解決方案進(jìn)度安排預(yù)期成果研究動(dòng)態(tài) | 研究動(dòng)態(tài)研究動(dòng)態(tài) | 研究

3、動(dòng)態(tài)內(nèi)容簡(jiǎn)介選題背景與意義研究動(dòng)態(tài)發(fā)展趨勢(shì)研究?jī)?nèi)容技術(shù)路線(xiàn)主要困難解決方案進(jìn)度安排預(yù)期成果國(guó)外發(fā)展現(xiàn)狀 從1971年開(kāi)始R. J. Goldstein對(duì)氣膜冷卻行為進(jìn)行評(píng)述開(kāi)始,有關(guān)該技術(shù)的眾多成果陸續(xù)發(fā)表。至1983和Gillis等人年在實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)了凸凹表面上湍流邊界層的外層區(qū)、內(nèi)層區(qū)剪應(yīng)力的不同。隨后人們通過(guò)實(shí)驗(yàn)和計(jì)算模型發(fā)現(xiàn)曲率對(duì)氣膜冷卻有較大的影響。 隨后大量的學(xué)者將馬赫數(shù)，壓力梯度，噴射率等因素與曲率相結(jié)合做了大量的數(shù)值模擬和實(shí)驗(yàn)研究。研究動(dòng)態(tài) | 研究動(dòng)態(tài)內(nèi)容簡(jiǎn)介選題背景與意義研究動(dòng)態(tài)發(fā)展趨勢(shì)研究?jī)?nèi)容技術(shù)路線(xiàn)主要困難解決方案進(jìn)度安排預(yù)期成果 1991年江濤等也著手于曲率對(duì)氣膜冷卻影

4、響的研究， 在隨后的發(fā)展中楊彬，徐國(guó)強(qiáng)等人又對(duì)動(dòng)葉片曲率對(duì)氣膜冷卻影響進(jìn)行了細(xì)致的研究。 并將曲率與吹風(fēng)比相結(jié)合對(duì)氣膜冷卻主流摻混區(qū)和斜縫氣膜冷卻進(jìn)行了數(shù)值模擬和實(shí)驗(yàn)研究。國(guó)內(nèi)發(fā)展現(xiàn)狀研究動(dòng)態(tài) | 發(fā)展趨勢(shì) 經(jīng)過(guò)多年的數(shù)值模擬及實(shí)驗(yàn)研究，學(xué)者們都將致力于研究旋轉(zhuǎn)狀態(tài)下葉片的曲率與各個(gè)參數(shù)相結(jié)合，綜合考慮研究它們對(duì)氣膜冷卻效率的影響。以及更加細(xì)致的分析這些因素對(duì)氣膜冷卻中流場(chǎng)、溫度場(chǎng)等的影響。力求獲得更加經(jīng)濟(jì)高效的冷卻效果。 隨著制造工藝的不斷提高，研究曲率對(duì)氣膜冷卻影響的研究十分的重要。內(nèi)容簡(jiǎn)介選題背景與意義研究動(dòng)態(tài)發(fā)展趨勢(shì)研究?jī)?nèi)容技術(shù)路線(xiàn)主要困難解決方案進(jìn)度安排預(yù)期成果研究?jī)?nèi)容 | 主要研究

5、內(nèi)容1. 查閱文獻(xiàn)及相關(guān)實(shí)驗(yàn)，建立適用于旋轉(zhuǎn)狀葉片態(tài)氣膜冷卻的湍流模型，選擇合理的數(shù)值計(jì)算方法，并與已有的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)結(jié)果對(duì)比驗(yàn)證模型準(zhǔn)確性；2. 擬采用SST和k-湍流模型計(jì)算不同工況下（擬采用正交方法數(shù)值模擬四個(gè)曲率下的不同吹風(fēng)比，不同轉(zhuǎn)速，不同溫比）的氣膜冷卻傳熱系數(shù)和冷卻效率；3. 分析不同因素對(duì)氣膜冷卻的影響，給出能獲得最佳冷卻效果的曲率和轉(zhuǎn)速。內(nèi)容簡(jiǎn)介選題背景與意義研究動(dòng)態(tài)發(fā)展趨勢(shì)研究?jī)?nèi)容技術(shù)路線(xiàn)主要困難解決方案進(jìn)度安排預(yù)期成果內(nèi)容簡(jiǎn)介選題背景與意義研究動(dòng)態(tài)發(fā)展趨勢(shì)研究?jī)?nèi)容技術(shù)路線(xiàn)主要困難解決方案進(jìn)度安排預(yù)期成果研究?jī)?nèi)容 | 主要研究?jī)?nèi)容下圖為葉片與曲面模型研究?jī)?nèi)容 | 技術(shù)路線(xiàn)內(nèi)容簡(jiǎn)

6、介選題背景與意義研究動(dòng)態(tài)發(fā)展趨勢(shì)研究?jī)?nèi)容技術(shù)路線(xiàn)主要困難解決方案進(jìn)度安排預(yù)期成果采用SOLIDWORKS建立三維模型，導(dǎo)入CFD網(wǎng)格前處理軟件GAMBIT中，進(jìn)行網(wǎng)格劃分。將劃分好的網(wǎng)格導(dǎo)入FLUENT中。采用FLUENT軟件進(jìn)行數(shù)值模擬，得出不同條件下氣膜冷卻傳熱系數(shù)及冷卻效率。分析計(jì)算結(jié)果，用后處理軟件TECPLOT對(duì)模擬結(jié)果進(jìn)行處理。并且與實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行比較分析。困難與解決方案 | 可能遇到的困難u CFD計(jì)算中，不同曲率葉片的網(wǎng)格生成比較困難，如何得到合適的計(jì)算網(wǎng)格使計(jì)算的結(jié)果準(zhǔn)確快速，是本課題要解決的一個(gè)問(wèn)題；u 計(jì)算中擬采用SST和k-湍流模型，該模型對(duì)近壁表面邊界層的模擬不是采用壁

7、面函數(shù)，而是直接數(shù)值模擬，因此對(duì)于邊界層網(wǎng)格的要求較高。內(nèi)容簡(jiǎn)介選題背景與意義研究動(dòng)態(tài)發(fā)展趨勢(shì)研究?jī)?nèi)容技術(shù)路線(xiàn)主要困難解決方案進(jìn)度安排預(yù)期成果u 查閱資料，學(xué)習(xí)GAMBIT軟件，認(rèn)真研究網(wǎng)格生成方案；u 查閱文獻(xiàn)，對(duì)邊界層網(wǎng)格問(wèn)題，選擇更適合的處理方案。 內(nèi)容簡(jiǎn)介選題背景與意義研究動(dòng)態(tài)發(fā)展趨勢(shì)研究?jī)?nèi)容技術(shù)路線(xiàn)主要困難解決方案進(jìn)度安排預(yù)期成果困難與解決方案 | 解決方案進(jìn)度安排 | 2013.9-2014.12內(nèi)容簡(jiǎn)介選題背景與意義研究動(dòng)態(tài)發(fā)展趨勢(shì)研究?jī)?nèi)容技術(shù)路線(xiàn)主要困難解決方案進(jìn)度安排預(yù)期成果2013年9月9日-2013年11月10日 收集中英文文獻(xiàn)，分析整理，完成開(kāi)題報(bào)告；2013年11月11日2014年1月31日 研讀文獻(xiàn)，了解旋轉(zhuǎn)狀態(tài)下不同曲率葉片模型的計(jì)算方法，學(xué)習(xí)一些課題中需要用到的軟件；2014年2月1日2014年5月30日 運(yùn)用CFD方法對(duì)不同曲率葉片進(jìn)行研究和建模，用FLUENT軟件進(jìn)行計(jì)算、分析、處理；2014年6月1日2014年9月30日 對(duì)上訴工作驚醒總結(jié)和整理，完成中期答辯，并完成小論文；2014年10月3日2014年12月30日 整理、修改，完成大