东北电力大学开题答辩

1、 旋转状态下叶片曲率对气膜冷却传热特旋转状态下叶片曲率对气膜冷却传热特性的影响性的影响东北电力大学硕士研究生开题答辩 学院：热能与动力工程学院学院：热能与动力工程学院 班级：动研班级：动研122122 姓名：张璐琦姓名：张璐琦内容简介一、选题背景及研究的目的和意义二、研究动态及发展趋势三、研究内容及方法四、困难及初步设想五、进度安排及预期成果内容简介选题背景与意义研究动态发展趋势研究内容技术路线主要困难解决方案进度安排预期成果背景意义 | 选题背景 随着燃气轮机在航空、陆用发电和各种工业领域中有着广泛的应用，提高燃气轮机透平入口温度是提高燃气轮机运行效率的最有效措施； 过高的燃气温度会超过叶片

2、材料的耐温极限造成叶片损失，气膜冷却是现有的应用最广的冷却方法之一，并结合其它冷却方式有效地保护高温部件。 内容简介选题背景与意义研究动态发展趋势研究内容技术路线主要困难解决方案进度安排预期成果背景意义 | 选题背景内容简介选题背景与意义研究动态发展趋势研究内容技术路线主要困难解决方案进度安排预期成果图为典型的冷却叶片 影响气膜冷却的因素非常多，如气膜孔的数量形状、湍流强度、冷却气膜和燃气的密度比等等。同时，叶片表面的局部曲率，主要是纵向曲率也是影响气膜冷却的主要因素。内容简介选题背景与意义研究动态发展趋势研究内容技术路线主要困难解决方案进度安排预期成果研究动态 | 研究动态研究动态 | 研究

3、动态内容简介选题背景与意义研究动态发展趋势研究内容技术路线主要困难解决方案进度安排预期成果国外发展现状 从1971年开始R. J. Goldstein对气膜冷却行为进行评述开始,有关该技术的众多成果陆续发表。至1983和Gillis等人年在实验中发现了凸凹表面上湍流边界层的外层区、内层区剪应力的不同。随后人们通过实验和计算模型发现曲率对气膜冷却有较大的影响。 随后大量的学者将马赫数，压力梯度，喷射率等因素与曲率相结合做了大量的数值模拟和实验研究。研究动态 | 研究动态内容简介选题背景与意义研究动态发展趋势研究内容技术路线主要困难解决方案进度安排预期成果 1991年江涛等也着手于曲率对气膜冷却影

4、响的研究， 在随后的发展中杨彬，徐国强等人又对动叶片曲率对气膜冷却影响进行了细致的研究。 并将曲率与吹风比相结合对气膜冷却主流掺混区和斜缝气膜冷却进行了数值模拟和实验研究。国内发展现状研究动态 | 发展趋势 经过多年的数值模拟及实验研究，学者们都将致力于研究旋转状态下叶片的曲率与各个参数相结合，综合考虑研究它们对气膜冷却效率的影响。以及更加细致的分析这些因素对气膜冷却中流场、温度场等的影响。力求获得更加经济高效的冷却效果。 随着制造工艺的不断提高，研究曲率对气膜冷却影响的研究十分的重要。内容简介选题背景与意义研究动态发展趋势研究内容技术路线主要困难解决方案进度安排预期成果研究内容 | 主要研究

5、内容1. 查阅文献及相关实验，建立适用于旋转状叶片态气膜冷却的湍流模型，选择合理的数值计算方法，并与已有的实验数据结果对比验证模型准确性；2. 拟采用SST和k-湍流模型计算不同工况下（拟采用正交方法数值模拟四个曲率下的不同吹风比，不同转速，不同温比）的气膜冷却传热系数和冷却效率；3. 分析不同因素对气膜冷却的影响，给出能获得最佳冷却效果的曲率和转速。内容简介选题背景与意义研究动态发展趋势研究内容技术路线主要困难解决方案进度安排预期成果内容简介选题背景与意义研究动态发展趋势研究内容技术路线主要困难解决方案进度安排预期成果研究内容 | 主要研究内容下图为叶片与曲面模型研究内容 | 技术路线内容简

6、介选题背景与意义研究动态发展趋势研究内容技术路线主要困难解决方案进度安排预期成果采用SOLIDWORKS建立三维模型，导入CFD网格前处理软件GAMBIT中，进行网格划分。将划分好的网格导入FLUENT中。采用FLUENT软件进行数值模拟，得出不同条件下气膜冷却传热系数及冷却效率。分析计算结果，用后处理软件TECPLOT对模拟结果进行处理。并且与实验数据进行比较分析。困难与解决方案 | 可能遇到的困难u CFD计算中，不同曲率叶片的网格生成比较困难，如何得到合适的计算网格使计算的结果准确快速，是本课题要解决的一个问题；u 计算中拟采用SST和k-湍流模型，该模型对近壁表面边界层的模拟不是采用壁

7、面函数，而是直接数值模拟，因此对于边界层网格的要求较高。内容简介选题背景与意义研究动态发展趋势研究内容技术路线主要困难解决方案进度安排预期成果u 查阅资料，学习GAMBIT软件，认真研究网格生成方案；u 查阅文献，对边界层网格问题，选择更适合的处理方案。 内容简介选题背景与意义研究动态发展趋势研究内容技术路线主要困难解决方案进度安排预期成果困难与解决方案 | 解决方案进度安排 | 2013.9-2014.12内容简介选题背景与意义研究动态发展趋势研究内容技术路线主要困难解决方案进度安排预期成果2013年9月9日-2013年11月10日 收集中英文文献，分析整理，完成开题报告；2013年11月11日2014年1月31日 研读文献，了解旋转状态下不同曲率叶片模型的计算方法，学习一些课题中需要用到的软件；2014年2月1日2014年5月30日 运用CFD方法对不同曲率叶片进行研究和建模，用FLUENT软件进行计算、分析、处理；2014年6月1日2014年9月30日 对上诉工作惊醒总结和整理，完成中期答辩，并完成小论文；2014年10月3日2014年12月30日 整理、修改，完成大