不同气膜冷却孔的流动和传热的实验比较研究

摘要

对流向倾角、锥顶角（扇形角）的扇形气膜冷却单孔射流下游的流动和传热进行了详细的实验研究，并与相同实验条件下圆孔射流的测量结果进行了比较。结果表明，扇形喷孔下游的速度边界层等值线具有两种基本的分布形态，即使在高吹风比M=2.0时，扇形喷孔射流的下游，也没有明显大于主流速度的射流区域出现，射流下方低速区域中的速度亏损也较圆孔小得多。同时，喷孔两侧边缘处在吹风比M≥1.0，沿流向形成了一对转向相反、强度较弱的纵向耦合涡。在相同的吹风比下，扇形喷孔出口面积的增大能够有效地降低耦合涡的强度和速度（V、W）分量，从而提高了气膜冷却效率，尤其是提高了喷孔两侧下游位置上的冷却效率。