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作者:薛景嘉;左婧滢;韦健飞;章思龙;李欣;韦鼎元;鲍文;
单位:哈尔滨工业大学能源科学与工程学院;
摘要:针对传统两方程模型因无法考虑各向异性,导致流动预测不足,气膜冷却中心线上冷却效率预测过高等问题,本文选用雷诺应力输运模型(Reynolds Stress Model,RSM)进一步考虑流动各向异性,对比了不同湍流模型RSM和剪切应力输运模型(Shear-Stress Transport Model,SST)的预测结果,结果表明由于RSM对于雷诺应力的各向异性特性捕捉更加准确从而提高了对于流动速度预测的准确性。对于梯度扩散假设(Gradient Diffusion Hypothesis,GDH)在空间温度场预测上扩散不足的问题,在RSM的基础上引入高阶广义梯度扩散假设(High-Order Generalized Gradient Diffusion Hypothesis,HOGGDH),进一步考虑传热各向异性进行修正,将计算结果和实验值比较。结果表明,基于RSM的气膜冷却效率预测的标通量模型的修正在不同的气膜孔型以及吹风比和密度比的情况下均和实验有较好的吻合度,相对预测精度相比传统两方程模型提升32%。
关键词:气膜冷却;;雷诺应力输运模型;;标通量模型;;冷却效率;;模型修正
基金资助:国家自然科学基金(12402387;52176037);; 航天一院高校联合创新CALT基金(CALT2023-17)~~