東北電力大學開題答辯PPT

1、 旋轉(zhuǎn)狀態(tài)下葉片曲率對氣膜冷卻傳熱特旋轉(zhuǎn)狀態(tài)下葉片曲率對氣膜冷卻傳熱特性的影響性的影響東北電力大學碩士研究生開題答辯 學院：熱能與動力工程學院學院：熱能與動力工程學院 班級：動研班級：動研122122 姓名：張璐琦姓名：張璐琦內(nèi)容簡介一、選題背景及研究的目的和意義二、研究動態(tài)及發(fā)展趨勢三、研究內(nèi)容及方法四、困難及初步設想五、進度安排及預期成果內(nèi)容簡介選題背景與意義研究動態(tài)發(fā)展趨勢研究內(nèi)容技術路線主要困難解決方案進度安排預期成果背景意義 | 選題背景 隨著燃氣輪機在航空、陸用發(fā)電和各種工業(yè)領域中有著廣泛的應用，提高燃氣輪機透平入口溫度是提高燃氣輪機運行效率的最有效措施； 過高的燃氣溫度會超過葉片

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高溫部件。 內(nèi)容簡介選題背景與意義研究動態(tài)發(fā)展趨勢研究內(nèi)容技術路線主要困難解決方案進度安排預期成果背景意義 | 選題背景內(nèi)容簡介選題背景與意義研究動態(tài)發(fā)展趨勢研究內(nèi)容技術路線主要困難解決方案進度安排預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、湍流強度、冷卻氣膜和燃氣的密度比等等。同時，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)容簡介選題背景與意義研究動態(tài)發(fā)展趨勢研究內(nèi)容技術路線主要困難解決方案進度安排預期成果研究動態(tài) | 研究動態(tài)研究動態(tài) | 研究

3、動態(tài)內(nèi)容簡介選題背景與意義研究動態(tài)發(fā)展趨勢研究內(nèi)容技術路線主要困難解決方案進度安排預期成果國外發(fā)展現(xiàn)狀 從1971年開始R. J. Goldstein對氣膜冷卻行為進行評述開始,有關該技術的眾多成果陸續(xù)發(fā)表。至1983和Gillis等人年在實驗中發(fā)現(xiàn)了凸凹表面上湍流邊界層的外層區(qū)、內(nèi)層區(qū)剪應力的不同。隨后人們通過實驗和計算模型發(fā)現(xiàn)曲率對氣膜冷卻有較大的影響。 隨后大量的學者將馬赫數(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)值模擬和實驗研究。研究動態(tài) | 研究動態(tài)內(nèi)容簡介選題背景與意義研究動態(tài)發(fā)展趨勢研究內(nèi)容技術路線主要困難解決方案進度安排預期成果 1991年江濤等也著手于曲率對氣膜冷卻影

4、響的研究， 在隨后的發(fā)展中楊彬，徐國強等人又對動葉片曲率對氣膜冷卻影響進行了細致的研究。 并將曲率與吹風比相結(jié)合對氣膜冷卻主流摻混區(qū)和斜縫氣膜冷卻進行了數(shù)值模擬和實驗研究。國內(nèi)發(fā)展現(xiàn)狀研究動態(tài) | 發(fā)展趨勢 經(jīng)過多年的數(shù)值模擬及實驗研究，學者們都將致力于研究旋轉(zhuǎn)狀態(tài)下葉片的曲率與各個參數(shù)相結(jié)合，綜合考慮研究它們對氣膜冷卻效率的影響。以及更加細致的分析這些因素對氣膜冷卻中流場、溫度場等的影響。力求獲得更加經(jīng)濟高效的冷卻效果。 隨著制造工藝的不斷提高，研究曲率對氣膜冷卻影響的研究十分的重要。內(nèi)容簡介選題背景與意義研究動態(tài)發(fā)展趨勢研究內(nèi)容技術路線主要困難解決方案進度安排預期成果研究內(nèi)容 | 主要研究

5、內(nèi)容1. 查閱文獻及相關實驗，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)值計算方法，并與已有的實驗數(shù)據(jù)結(jié)果對比驗證模型準確性；2. 擬采用SST和k-湍流模型計算不同工況下（擬采用正交方法數(shù)值模擬四個曲率下的不同吹風比，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)容簡介選題背景與意義研究動態(tài)發(fā)展趨勢研究內(nèi)容技術路線主要困難解決方案進度安排預期成果內(nèi)容簡介選題背景與意義研究動態(tài)發(fā)展趨勢研究內(nèi)容技術路線主要困難解決方案進度安排預期成果研究內(nèi)容 | 主要研究內(nèi)容下圖為葉片與曲面模型研究內(nèi)容 | 技術路線內(nèi)容簡

6、介選題背景與意義研究動態(tài)發(fā)展趨勢研究內(nèi)容技術路線主要困難解決方案進度安排預期成果采用SOLIDWORKS建立三維模型，導入CFD網(wǎng)格前處理軟件GAMBIT中，進行網(wǎng)格劃分。將劃分好的網(wǎng)格導入FLUENT中。采用FLUENT軟件進行數(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。分析計算結(jié)果，用后處理軟件TECPLOT對模擬結(jié)果進行處理。并且與實驗數(shù)據(jù)進行比較分析。困難與解決方案 | 可能遇到的困難u CFD計算中，不同曲率葉片的網(wǎng)格生成比較困難，如何得到合適的計算網(wǎng)格使計算的結(jié)果準確快速，是本課題要解決的一個問題；u 計算中擬采用SST和k-湍流模型，該模型對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，因此對于邊界層網(wǎng)格的要求較高。內(nèi)容簡介選題背景與意義研究動態(tài)發(fā)展趨勢研究內(nèi)容技術路線主要困難解決方案進度安排預期成果u 查閱資料，學習GAMBIT軟件，認真研究網(wǎng)格生成方案；u 查閱文獻，對邊界層網(wǎng)格問題，選擇更適合的處理方案。 內(nèi)容簡介選題背景與意義研究動態(tài)發(fā)展趨勢研究內(nèi)容技術路線主要困難解決方案進度安排預期成果困難與解決方案 | 解決方案進度安排 | 2013.9-2014.12內(nèi)容簡介選題背景與意義研究動態(tài)發(fā)展趨勢研究內(nèi)容技術路線主要困難解決方案進度安排預期成果2013年9月9日-2013年11月10日 收集中英文文獻，分析整理，完成開題報告；2013年11月11日2014年1月31日 研讀文獻，了解旋轉(zhuǎn)狀態(tài)下不同曲率葉片模型的計算方法，學習一些課題中需要用到的軟件；2014年2月1日2014年5月30日 運用CFD方法對不同曲率葉片進行研究和建模，用FLUENT軟件進行計算、分析、處理；2014年6月1日2014年9月30日 對上訴工作驚醒總結(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