Сравнительный анализ эффективности тепловой завесы за поясками веерных и цилиндрических отверстий в широком диапазоне изменений угла и параметра вдува
Е.Ю. Марчуков1, А.В. Стародумов1, А.В. Щукин2, А.В. Ильинков2, В.В. Такмовцев2, И.А. Попов2, А.М. Ермаков2
1ОКБ им. А. Люльки - филиал ПАО «ОДК-УМПО», Москва, Россия
okb@okb.umpo.ru
2Казанский национальный исследовательский технический университет им. А.Н. Туполева - КАИ, Казань, Россия
a.v.shchukin@rambler.ru
Ключевые слова: физический эксперимент, пленочное охлаждение поверхности, эффективность тепловой завесы, начальный и основной участок, поясок отверстий, цилиндрические и веерные отверстия, параметр вдува, угол вдува
Страницы: 691-702
Аннотация
Экспериментально получены относительные осредненные по длине однорядного пояска отверстий значения эффективности пленочного охлаждения плоской поверхности при вдуве воздуха через веерные отверстия, отнесенные к их значениям с цилиндрическими отверстиями, в широком диапазоне изменений параметра вдува m (от 0,25 до 5,5) и угла вдува a (от 30° до 75°). Установлены области режимных и геометрических параметров систем пленочного охлаждения, в которых веерные отверстия обеспечивают более высокую эффективность тепловой завесы, чем цилиндрические. На примере угла вдува α = 30° показано, что при очень высоких параметрах вдува ( m = 4,5¸5,5) на начальном участке смешения ( x / d < 10) с увеличением x / d значения снижаются с 1,7 до 1,05. На основном участке смешения ( x / d > 10) величина возрастает от 1,05 до 1,6. По эффективности тепловой завесы при оптимальных и высоких параметрах вдува m и значении угла вдува a = 45° веерные отверстия при прочих равных условиях имеют преимущество над цилиндрическими отверстиями как на начальном, так и на основном участках смешения. При угле вдува a = 75° значения выше, чем, во всем диапазоне изменения параметра вдува и относительного расстояния от сечения вдува. На начальном участке смешения ( x / d < 5) значения снижаются по ходу потока от 4 до 1,5, а на основном участке ( x / d > 5) во всем диапазоне изменения параметра вдува изменяются в диапазоне 1,5¸2,5.
|
