CN117592204B - 一种多孔层板的一维壁温计算方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于航空发动机领域，提供了一种多孔层板的一维壁温计算方法，包括：依据多孔层板的结构参数和气动参数，建立冷却传热模型；基于冷却传热模型，构建多孔层板的壁温综合冷效预测模型；基于热流密度建立多孔层板的冲击板与气膜板之间的热平衡方程；将多孔层板沿气流方向划分为多个计算截面，依据壁温综合冷效预测模型、热平衡方程依次对每一个计算截面进行壁温迭代计算，获得各计算截面的一维壁温，完成多孔层板的一维壁温计算。上述一维壁温计算方法可以快速且可靠的计算多孔层板壁温，实现缩短多孔层板的设计时间、降低后期验证风险和成本的目的。
Description
技术领域
本发明属于航空发动机领域，涉及发动机燃烧室冷却结构设计技术，具体涉及一种多孔层板的一维壁温计算方法。
背景技术
航空发动机主燃烧室面临着高温、高压、氧化腐蚀、热冲击疲劳等一系列恶劣环境，例如：推重比为8的一级航空发动机，燃烧室出口温度能够达到1750K；推重比为10的一级航空发动机，燃烧室出口温度达能够到1970K；未来推重比15的一级航空发动机，燃烧室出口温度有可能会达到2000~2250K。
同时，对于推重比为12~15甚至15以上的航空发动机，其燃烧室进口温度也大幅度提高，为了保证大状态下不出现冒烟燃烧的情况，需要大幅增加燃烧室头部的冷气进气量，此时用于燃烧室火焰筒冷却的冷气量会大幅降低，因此为了满足未来高推重比的高温升燃烧室使用需求，设计了一种多孔层板的轻质、高冷效的主燃烧室火焰筒。，多孔层板是一种介于发散冷却和气膜冷却的冷却方式，它集冲击冷却、对流冷却和气膜冷却为一体，可以充分利用冷却气的冷却潜力，具有冷却气量消耗少、冷却效率高的显著优点。
但是，目前多孔层板的研究大多集中在冷却机理上，而缺乏多孔层板壁温快速计算方法，难以准确、可靠的预估多孔层板壁温，进而不能指导层板冷却快速迭代设计。
发明内容
为了解决因缺乏多孔层板壁温快速计算方法，进而导致的难以准确、可靠预估多孔层板壁温，不能指导层板冷却快速迭代设计的问题，本发明公开了一种多孔层板的一维壁温计算方法，该方法可以快速且可靠的计算多孔层板壁温，实现缩短多孔层板的设计时间、降低后期验证风险和成本的目的。
实现发明目的的技术方案如下：一种多孔层板的一维壁温计算方法，多孔层板包括冲击板、气膜板，所述冲击板上设有冲击孔，所述气膜板上设有气膜孔和扰流柱，多孔层板的一维壁温计算方法包括以下步骤：
S1、依据多孔层板的结构参数和气动参数，建立冷却传热模型；
S2、基于冷却传热模型，构建多孔层板的壁温综合冷效预测模型；
S3、基于热流密度建立多孔层板的冲击板与气膜板之间的热平衡方程；
S4、将多孔层板沿气流方向划分为多个计算截面，依据壁温综合冷效预测模型、热平衡方程依次对每一个计算截面进行壁温迭代计算，获得各计算截面的一维壁温，完成多孔层板的一维壁温计算。
进一步地，上述步骤S2中，所述基于冷却传热模型，构建多孔层板的壁温综合冷效预测模型，包括：
S21、基于三维仿真技术或发动机试验，获取不同结构参数和气动参数组合条件下的层板壁温综合冷效；
S22、采用数学算法，依据层板壁温综合冷效构建多孔层板的壁温综合冷效预测模型。
更进一步地，上述步骤S22中，所述壁温综合冷效预测模型的表达式为：
，其中，/>为距离第一排气膜孔沿轴向下游x毫米处的壁温综合冷却效率；/>为第一排气膜孔的壁温综合冷效，取值范围为0.5~0.7；/>定义为多孔层板上任意位置的壁温综合冷效，采用公式计算获得；n1~n11均为系数；/>为无量纲扰流柱直径；/>为无量纲气膜孔直径；H为无量纲冲击高度；/>为无量纲轴向间距；/>为无量纲展向间距；δ为开孔率；β为阻塞比；M为吹风比;θ为燃气与冷却气温度比；σ为燃气与冷却气压力比；/>为轴向间距；/>为燃气温度；/>为冷却气温度、/>为火焰筒壁温。
进一步地，上述步骤S3中，所述基于热流密度建立多孔层板的冲击板与气膜板之间的热平衡方程，包括:
S31、计算气膜板热侧的第一热流密度和冲击板冷侧的第二热流密度；
S32、使第一热流密度等于第二热流密度，完成冲击板与气膜板之间的热平衡方程的构建。
更进一步的，上述步骤S31中，第一热流密度的计算公式为：，第二热流密度/>的计算公式为：
，其中，/>为气膜板热侧的对流换热系数，/>为气膜板热侧壁温，/>为燃气温度，/>为气膜板冷侧壁温，/>为气膜板厚度，/>为气膜板导热系数；/>为气膜板冷气侧的对流换热系数，/>为冲击板位于层板内侧的对流换热系数，/>为冲击板位于二股气流侧对流换热系数，/>和/>分别为冲击板位于层板内侧壁温和位于二股气流侧壁温，/>为冲击板厚度，/>为冲击板导热系数，/>为扰流柱导热系数，γ为扰流柱当量热阻系数；/>为冷却气温度。
上述S32中，当第一热流密度等于第二热流密度/>时冷却换热达到热平衡。
进一步地，上述步骤S4中，所述将多孔层板沿气流方向划分为多个计算截面，依据壁温综合冷效预测模型、热平衡方程依次对每一个计算截面进行壁温迭代计算，获取各计算截面的一维壁温，完成多孔层板的一维壁温计算，包括：
S41、沿气流方向，将多孔层板的划分为多个计算截面；
S42、依据壁温综合冷效预测模型、热平衡方程，以及给定计算步长，对各计算截面进行多次迭代计算，依次获得各计算截面的气膜板燃气侧综合壁温冷效、气膜板燃气侧壁温、气膜板冷侧壁温、冲击板热侧壁温、以及冲击板冷侧壁温，完成多孔层板的一维壁温计算。
进一步地，在一个改进的实施例中，上述步骤S3中在建立热平衡方程前，还包括：假设多孔层板工作的边界条件。
更进一步地，所述假设多孔层板工作的边界条件，包括：
假设多孔层板上计算截面的燃气及冷却气的温度均匀；
假定多孔层板在轴向方向的导热为零，也即忽略多孔层板在轴向方向的导热；
假定冷却气在二股流通道内沿流向方向的温度不变；
假定层板与机匣间的辐射换热为零，也即忽略层板与机匣间的辐射换热。
进一步地，上述多孔层板包括Lamilloy构型多孔层板或Transply构型多孔层板。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明设计多孔层板的一维壁温计算方法，同时兼顾了层板结构参数和工作环境气动参数对层板壁温的影响，基于试验/仿真建立了层板综合冷效预测模型，对参数进行了无量纲化，一维壁温计算精度高、适用性强，同时通过当量热阻考虑扰流柱影响简化计算模型，可对层板冷却结构壁温进行较为准确、可靠的预估，指导层板冷却快速迭代设计。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍。
图1为本发明具体实施方式中公开的多孔层板的一维壁温计算方法的流程图；
图2为具体实施方式中的Lamilloy构型多孔层板一维壁温计算的流程框图。
具体实施方式
下面结合具体实施例来进一步描述本发明，本发明的优点和特点将会随着描述而更为清楚。但这些实施例仅是范例性的，并不对本发明的范围构成任何限制。本领域技术人员应该理解的是，在不偏离本发明的精神和范围下可以对本发明技术方案的细节和形式进行修改或替换，但这些修改和替换均落入本发明的保护范围内。
本具体实施方式公开了一种多孔层板的一维壁温计算方法，多孔层板包括冲击板、气膜板，所述冲击板上设有冲击孔，所述气膜板上设有气膜孔和扰流柱，冲击板与气膜孔通过扰流柱焊接成为一个整体。
多孔层板包括Lamilloy构型多孔层板或Transply构型多孔层板，参见图1和图2所示，所述多孔层板的一维壁温计算方法包括以下步骤：
S1、依据多孔层板的结构参数和气动参数，建立冷却传热模型。
其中，构建Lamilloy构型多孔层板的所述冷却传热模型的结构参数包括冲击孔直径、气膜孔直径/>、扰流柱直径/>、冲击高度H、轴向间距/>、展向间距/>、冲击孔数量/>、扰流柱数量/>、发散孔数量/>、δ为开孔率、β为阻塞比。所述气动参数包括燃气温度/>、冷却气温度/>、燃气流速/>、冷却气流速/>、燃气密度/>、冷却气压力/>、吹风比M、燃气与冷却气温度比θ、燃气与冷却气压力比σ。
其中，构建Transply构型多孔层板的所述冷却传热模型的结构参数包括冲击孔直径、气膜孔直径/>、连接柱边长c/d、冲击高度H、展向间距a、轴向间距b、冲击孔数量/>、连接柱数量/>、发散孔数量/>。所述气动参数与Lamilloy构型多孔层板的相同。
同时，上述Lamilloy构型多孔层板中，阻塞比β为的计算公式为，其中，为换热单元沿流向扰流柱最大阻塞截面积，/>为无扰流柱时换热单元沿流向截面积；/>为无量纲扰流柱直径，通过公式/>计算得到；/>为无量纲气膜孔直径，通过公式计算得到；/>为无量纲冲击高度，通过公式/>计算获得；/>为无量纲轴向间距，通过公式/>计算获得；/>为无量纲展向间距，通过公式/>计算获得；δ为开孔率，通过公式/>计算获得；M为吹风比，通过公式计算获得、θ为燃气与冷却气温度比，通过公式计算/>获得；σ为燃气与冷却气压力比，通过公式/>计算获得。
Transply构型多孔层板中，无量纲气膜孔直径、无量纲冲击高度/>、吹风比M、燃气与冷却气温度比θ、燃气与冷却气压力比σ的计算方法与Lamilloy构型多孔层板的相同。而阻塞比β为的计算公式为/>；/>为无量纲扰流柱直径，通过公式计算获得；δ为开孔率，通过公式/>计算获得；当量展向间距/>通过公式/>计算获得；当量轴向间距/>通过公式/>计算获得；再者，上述结构参数在使用时，部分结构参数进行了无量纲化处理。
S2、基于冷却传热模型，构建多孔层板的壁温综合冷效预测模型。
S3、基于热流密度建立多孔层板的冲击板与气膜板之间的热平衡方程。
S4、将多孔层板沿气流方向划分为多个计算截面，依据壁温综合冷效预测模型、热平衡方程依次对每一个计算截面进行壁温迭代计算，获得各计算截面的一维壁温，完成多孔层板的一维壁温计算。
进一步地，上述步骤S2中，所述基于冷却传热模型，构建多孔层板的壁温综合冷效预测模型，包括：
S21、基于三维仿真技术或发动机试验，获取不同结构参数和气动参数组合条件下的层板壁温综合冷效；
S22、采用数学算法，依据层板壁温综合冷效构建多孔层板的壁温综合冷效预测模型。
进一步地，上述数学算法择优选择使用拟合算法或神经网络算法，也可以选择其他数学算法构建多孔层板的壁温综合冷效预测模型。
更进一步地，上述步骤S22中，所述壁温综合冷效预测模型的表达式为：
，其中，/>为距离第一排气膜孔沿轴向下游x毫米处的壁温综合冷却效率；/>为第一排气膜孔的壁温综合冷效，取值范围为0.5~0.7；/>定义为多孔层板上任意位置的壁温综合冷效，采用公式计算获得；n1~n11均为系数；/>为轴向间距；/>为燃气温度；/>为冷却气温度、/>为火焰筒壁温。
进一步地，上述步骤S3中，所述基于热流密度建立多孔层板的冲击板与气膜板之间的热平衡方程，包括:
S31、计算气膜板热侧的第一热流密度和冲击板冷侧的第二热流密度；
S32、使第一热流密度等于第二热流密度，完成冲击板与气膜板之间的热平衡方程的构建。
更进一步的，上述步骤S31中，第一热流密度的计算公式为：，第二热流密度/>的计算公式为：
，其中，/>为气膜板热侧的对流换热系数，/>为气膜板热侧壁温，/>为燃气温度，/>为气膜板冷侧壁温，/>为气膜板厚度，/>为气膜板导热系数；/>为气膜板冷气侧的对流换热系数，/>为冲击板位于层板内侧的对流换热系数，/>为冲击板位于二股气流侧对流换热系数，/>和/>分别为冲击板位于层板内侧壁温和位于二股气流侧壁温，/>为冲击板厚度，/>为冲击板导热系数，/>为扰流柱导热系数；γ为扰流柱当量热阻系数，通过公式/>计算获得；/>为冷却气温度。
上述S32中，当第一热流密度等于第二热流密度/>时冷却换热达到热平衡。
进一步地，上述步骤S4中，所述将多孔层板沿气流方向划分为多个计算截面，依据壁温综合冷效预测模型、热平衡方程依次对每一个计算截面进行壁温迭代计算，获得各计算截面的一维壁温，完成多孔层板的一维壁温计算，包括：
S41、沿气流方向，将多孔层板的划分为多个计算截面；
S42、依据壁温综合冷效预测模型、热平衡方程，以及给定计算步长，对各计算截面进行多次迭代计算，依次获得各计算截面的气膜板燃气侧综合壁温冷效、气膜板热侧壁温、气膜板冷侧壁温、冲击板热侧壁温、以及冲击板冷侧壁温，完成多孔层板的一维壁温计算。
更具体的，上述步骤S42中计算截面的壁温综合冷效的计算包括：
S421、根据壁温综合冷效预测模型，获取各计算截面位置处的综合壁温冷效/>。
S422、依据该计算截面的综合壁温冷效，计算该计算截面的气膜板热侧壁温。
S423、依据气膜板热侧壁温Tw1，计算该计算截面的第一热流密度。
S424、依据第一热流密度，计算该计算截面的气膜板冷侧壁温/>。
S425、给定计算步长ΔT，并令，其中，i为迭代次数，通过迭代计算获取第二热流密度/>、冲击板位于层板内侧壁温/>、冲击板位于二股气流侧壁温/>，直至/>｜，/>为计算收敛判定值，并输出该计算截面的/>、/>、/>、/>。
S426、重复上述步骤S421~S425，输出其他计算截面的、/>、/>、/>，完成多孔层板的一维壁温计算。
在一个改进的实施例中，上述步骤S3中在建立热平衡方程前，还包括：假设多孔层板工作的边界条件。
其中，假设的多孔层板工作的边界条件，包括：
（1）假设多孔层板上计算截面的燃气及冷却气的温度均匀；
（2）假定多孔层板在轴向方向的导热为零，也即忽略多孔层板在轴向方向的导热；
（3）假定冷却气在二股流通道内沿流向方向的温度不变；
（4）假定层板与机匣间的辐射换热为零，也即忽略层板与机匣间的辐射换热。
本发明设计多孔层板的一维壁温计算方法，同时兼顾了层板结构参数和工作环境气动参数对层板壁温的影响，基于试验/仿真建立了层板综合冷效预测模型，对参数进行了无量纲化，一维壁温计算精度高、适用性强，同时通过当量热阻考虑扰流柱影响简化计算模型，可对层板冷却结构壁温进行较为准确、可靠的预估，指导层板冷却快速迭代设计。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
Claims (7)
1.一种多孔层板的一维壁温计算方法，其特征在于，包括：
S1、依据多孔层板的结构参数和气动参数，建立冷却传热模型；
S2、基于冷却传热模型，构建多孔层板的壁温综合冷效预测模型，包括：
S21、基于三维仿真技术或发动机试验，获取不同结构参数和气动参数组合条件下的层板壁温综合冷效；
S22、采用数学算法，依据层板壁温综合冷效构建多孔层板的壁温综合冷效预测模型；
S3、基于热流密度建立多孔层板的冲击板与气膜板之间的热平衡方程；
S4、将多孔层板沿气流方向划分为多个计算截面，依据壁温综合冷效预测模型、热平衡方程依次对每一个计算截面进行壁温迭代计算，获得各计算截面的一维壁温，完成多孔层板的一维壁温计算，包括：
S41、沿气流方向，将多孔层板的划分为多个计算截面；
S42、依据壁温综合冷效预测模型、热平衡方程，以及给定计算步长，对各计算截面进行多次迭代计算，依次获得各计算截面的气膜板燃气侧壁温综合冷效、气膜板燃气侧壁温、气膜板冷侧壁温、冲击板热侧壁温、以及冲击板冷侧壁温，完成多孔层板的一维壁温计算。
2.根据权利要求1所述的多孔层板的一维壁温计算方法，其特征在于，步骤S22中，所述壁温综合冷效预测模型的表达式为：
，其中，/>为距离第一排气膜孔沿轴向下游x毫米处的壁温综合冷却效率；/>为第一排气膜孔的壁温综合冷效，取值范围为0.5~0.7；/>定义为多孔层板上任意位置的壁温综合冷效，采用公式计算获得；n1~n11均为系数；/>为无量纲扰流柱直径；/>为无量纲气膜孔直径；H为无量纲冲击高度；/>为无量纲轴向间距；/>为无量纲展向间距；δ为开孔率；β为阻塞比；M为吹风比;θ为燃气与冷却气温度比；σ为燃气与冷却气压力比；/>为轴向间距；/>为燃气温度；/>为冷却气温度、/>为火焰筒壁温。
3.根据权利要求1所述的多孔层板的一维壁温计算方法，其特征在于，步骤S3中，所述基于热流密度建立多孔层板的冲击板与气膜板之间的热平衡方程，包括:
S31、计算气膜板热侧的第一热流密度和冲击板冷侧的第二热流密度；
S32、使第一热流密度等于第二热流密度，完成冲击板与气膜板之间的热平衡方程的构建。
4.根据权利要求3所述的多孔层板的一维壁温计算方法，其特征在于，步骤S31中，第一热流密度的计算公式为：/>，第二热流密度/>的计算公式为：
其中，/>为气膜板热侧的对流换热系数，/>为气膜板热侧壁温，/>为燃气温度，/>为气膜板冷侧壁温，/>为气膜板厚度，/>为气膜板导热系数；/>为气膜板冷气侧的对流换热系数，/>为冲击板位于层板内侧的对流换热系数，/>为冲击板位于二股气流侧对流换热系数，/>和/>分别为冲击板位于层板内侧壁温和位于二股气流侧壁温，/>为冲击板厚度，/>为冲击板导热系数，/>为扰流柱导热系数，γ为扰流柱当量热阻系数；/>为冷却气温度。
5.根据权利要求1所述的多孔层板的一维壁温计算方法，其特征在于，步骤S3中在建立热平衡方程前，还包括：假设多孔层板工作的边界条件。
6.根据权利要求5所述的多孔层板的一维壁温计算方法，其特征在于，所述假设多孔层板工作的边界条件，包括：
假设多孔层板上计算截面的燃气及冷却气的温度均匀；
假定多孔层板在轴向方向的导热为零；
假定冷却气在二股流通道内沿流向方向的温度不变；
假定层板与机匣间的辐射换热为零。
7.根据权利要求1~6任一项所述的多孔层板的一维壁温计算方法，其特征在于，所述多孔层板包括Lamilloy构型多孔层板或Transply构型多孔层板。
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112599820A (zh) * | 2020-12-17 | 2021-04-02 | 新源动力股份有限公司 | 燃料电池堆准三维多物理场耦合温度分布预测方法 |
| CN114357876A (zh) * | 2021-12-27 | 2022-04-15 | 北京航空航天大学 | 一种层板结构外壁温度的计算方法 |
| CN114491875A (zh) * | 2022-04-07 | 2022-05-13 | 中国航发四川燃气涡轮研究院 | 一种多孔层板型面设计方法及多孔层板火焰筒 |
| CN116992194A (zh) * | 2023-06-06 | 2023-11-03 | 大连理工大学 | 一种含气膜和热障涂层的平板壁面温度快速计算方法 |
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2024
- 2024-01-19 CN CN202410078106.7A patent/CN117592204B/zh active Active
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112599820A (zh) * | 2020-12-17 | 2021-04-02 | 新源动力股份有限公司 | 燃料电池堆准三维多物理场耦合温度分布预测方法 |
| CN114357876A (zh) * | 2021-12-27 | 2022-04-15 | 北京航空航天大学 | 一种层板结构外壁温度的计算方法 |
| CN114491875A (zh) * | 2022-04-07 | 2022-05-13 | 中国航发四川燃气涡轮研究院 | 一种多孔层板型面设计方法及多孔层板火焰筒 |
| CN116992194A (zh) * | 2023-06-06 | 2023-11-03 | 大连理工大学 | 一种含气膜和热障涂层的平板壁面温度快速计算方法 |
Non-Patent Citations (3)
| Title |
|---|
| 基于多参数的层板综合冷却效率实验研究及试验验证;黄兵 等;《推进技术》;20230930;1-8 * |
| 层板结构冷却有效性的研究;郁新华, 全栋梁, 刘松龄, 许都纯, 胡主根;航空动力学报;20031030(第05期);41-48 * |
| 层板结构叶片温度场的工程计算;李冰;朱惠人;于芳芳;;机械设计与制造;20081108(第11期);23-25 * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
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