迷惑烟道挡板门风门阻尼器表面粗糙度

迷惑烟道挡板门风门挡板 烟道挡板门风门表面粗糙度当高温高速气流从发动机后部流过挡板时 烟道挡板门风门板表面空气边界层随气流方向逐渐增厚，形成涂层挡板 烟道挡板门风门表面粗糙度会影响空气边界层的稳定性，进而影响器件的传热性能。李一鸣等[9]选择粗糙元高度为3.2mm的涂层作为挡板阻尼器，通过对挡板阻尼器的实验发现，二维单一粗糙元使层流流动方向上提前转变为湍流，对过渡有促进作用；Sharif等[10]分析了挡板门表面粗糙度对射流冲击凸半球对流换热的影响，认为设置挡板门表面粗糙度后，对流换热增强；Carolyn[11]认为边界层的厚度是一个常数，并指出粗糙度与边界层厚度的比值会影响流体的分离，垂直于壁面的流速u如挡板-阻尼器5所示。工况1下，挡板挡板的主流速u∞约为450m/s。两种发动机工况下，挡板1的边界层厚度δ99分别为挡板2和挡板3的约mm。也就是说，当挡板-阻尼器受到较小的速度冲击时，板表面形成的空气边界层较厚，当流动的雷诺数较高时，靠近壁面的速度梯度较大，阻尼器的U∞约为850m/s 结果表明，两种工况下，发动机撞击倾斜减振器3min时，边界层厚度不同。涂层阻尼器表面的粗糙度K工况1下分别为000200150和100μm，工况2下分别为100、50、25和10和1μm 如阻尼器6（a）和6（b）所示，垂直于边界层内壁面的风速沿边界层厚度δ的增大方向逐渐增大，然后趋于平缓。第1种情况下，不同粗糙度下的风速基本相同。第二种情况下，当涂层阻尼器为k=50，阻尼器为100μM时，垂直于壁面的风速基本相同，结果表明，气流速度低于其他k值，当k=1μm和10μm时，流速基本相同，发动机工况2较高流速条件下，随着板面粗糙度的增大，边界层内气流的粘性阻力也增大，壁面附近的气流速度受温度的影响逐渐减小粘性力。由于工况2发动机喷嘴的流速比工况1高，挡板门上形成的边界层厚度较薄，因此粗糙度对壁面附近的空气边界层流动有显著影响。
结果表明，粗糙度对壁面附近空气边界层流动有显著影响 同时，垂直于壁面的湍流强度I，如阻尼器6（c）和6（d）所示，随着网格点靠近主流区域，先增大后减小。第1种情况下，不同粗糙度对边界层湍流强度影响不大。情况2中，当k=100μm和50μm阻尼器时，湍流强度基本相同，高于其他较小粗糙度k=1，因此，随着粗糙度的增加，边界层的速度梯度趋于减慢。但是，阻尼器表面越粗糙，扰动对气流的影响越大。当涂层阻尼器的粗糙元位于边界层时，可以增加边界层中的粘滞力[12]，以保持流动的稳定性，随着粗糙度的增加，空气边界层变厚，流动容易受到粗糙元的影响，加速了流型的转变，进一步破坏了边界层的稳定性，增强了传热效果。
当高温高速气流沿板面向上流动时，沿y轴正方向的气流速度发生变化，如挡板7（a）和7（b）所示（见下页）。斜折流板阻尼器边界层气流速度沿y轴正方向由驻点开始逐渐增大，然后逐渐减小。工况1下，粗糙度对沿板表面的流速影响不大，当k较小时，沿阻尼器的流速基本相同。当k=10μm时，随着粗糙度的增大，流动阻力增大，流速逐渐减小。当k=50μm时，流速较小，随着粗糙度的增加，流速不再变化，这与边界层中垂直于平板的流速变化规律一致 粗糙度的增加会降低流动速度和对流换热。但是，粗糙度不能盲目增加，会破坏边界层流动的稳定性。从7（c）和7（d）（见下页）可以看出，倾斜挡板挡板上流动的热流密度从驻点开始沿板的Y轴正方向先增大后逐渐减小，情况1中，不同粗糙度下热流密度的差异不明显。情况2中，当驻点粗糙度较小时，热流密度较大。气流稳定的情况下，当k=50～100μm时，进入风门的热流趋于稳定，进入风门的热流较大。当k=10μm时，进入阻尼器的热流较少，因此可以认为这种情况下，10μm的粗糙度可以阻挡更多的热量 如阻尼器7（E）和7（f）所示，k=10μm时，阻尼器表面温度较低，比k=1μm时低4℃，比k=25μm时低5℃，比k=50μm时低10℃
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