结构的旋转方向起到聚拢壁面冷却气抑制横向扩散的作用,同时其也有抬离壁面冷却气的趋势。”
“所以……”
这张图,刘永全还是看懂了的:
“所以吹风比(冷却气流的动量)越大,主流越是难以压制冷却射流,冷却气会越早离开固壁表面,导致对下游的冷却效果越差?”
常浩南点点头,心说不愧是在原来的时间线上真正把涡扇10带入成熟的人,尽管目前除了发型比较大佬之外总体还略显经验不足,但基本功确实可以,只是看了几眼便很快抓住了关键结论:
“没错,所以如果综合考虑整个发动机的气热耦合效应,就会发现如果一味地提高冷却气用量,那么越往后,冷却效果的提升越不明显,很快就会触碰到一个上限,而且因为气流损失太大,还会影响到发动机本身的性能,甚至是工作稳定性。”
“这一点,不做工程上的整体考量,而是只研究对叶片的气膜冷却效果的话,是不可能发现的,我推测,这应该也是美国人那边目前正在走弯路的原因之一。”
在自己的判断被常浩南肯定之后,刘永全几乎是下意识地想到了最直接的办法:
“如果我们扩大气膜孔的孔径,不就可以在冷却气用量不变的情况下降低气流流速,改善……”
但他很快就自己否定掉了:
“不对,单纯增加气膜孔孔径会导致压力损失变大,得不偿失……”
“那常总,如果把冷却孔从圆柱形改成锥形,进口面积小,出口面积大,不就可以改善气流对叶片表面的覆盖性了?”
这下子,常浩南确实对他有些刮目相看了。
异形孔的冷却效果好于圆孔,这搁在20年后是任何一个相关专业本科生都会知道的事情,但是放在眼下,整个华夏对这方面的研究还处在一片空白。
前世是直到大概一年多以后,罗尔斯·罗伊斯公司到西北工大赞助了一个跟主动冷却有关的研究课题,才让华夏这边意识到了这一点。
工程上的东西,有时候就像是一层窗户纸,捅破了,看上去也就是那么回事,但要是没有人引导,那光是找窗户在哪,就得花上不少时间。
而刘永全至少在很短的时间里,就摸索到了正确的方向。
“思路没错,但可以更进一步。”
常浩南从旁边取来纸笔,在纸上画了个示意图:
“其实冷却孔本身没有必要做大的改动,只要在出口部分,也就是孔的末端连接一个扩张段就可以了,这样压力损失更小,而气膜孔出口处的流速还可以大幅度降低。”
“流速降低就是动量降低,冷却气几乎不会发生吹离作用,壁附效应更好。”
“而且,主流与冷却气之间的相互作用较弱,射流两侧的肾形涡强度较弱,子午面区域会形成与反肾形涡对结构,还能
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