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研究生:錢仙祥
研究生(外文):QIAN,XIAN-XIANG
論文名稱:突張式圓筒燃燒室中薄膜冷卻效應之數值模擬
論文名稱(外文):A numerical study of flow and heat transfer in a sudden expansion can-type combustor with wall jet
指導教授:王振源王振源引用關係
指導教授(外文):WANG,ZHEN-YUAN
學位類別:碩士
校院名稱:國立成功大學
系所名稱:航空太空工程研究所
學門:工程學門
學類:機械工程學類
論文種類:學術論文
論文出版年:1990
畢業學年度:78
語文別:中文
論文頁數:125
中文關鍵詞:高熱燃效率薄膜冷卻技術突張式流場完全紊流流場
外文關鍵詞:SIMPLER計算程序k- 模式
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近年來由於高的熱燃效率的要求下, 發動機燃燒室之工作溫度日益提高, 而製造燃燒
室壁面之固體材料則由於技術問題, 或限於經濟考量, 往往無法承受如此之高溫, 因
此薄膜冷卻技術日益突顯出其重要性。薄膜冷卻技術被廣泛地應用在太空載具, 渦輪
引擎, 及火箭燃燒室等等。既有的文獻記錄中顯示對於薄膜冷卻問題的研究大多著重
於薄槽蓋板 (厚度未超過冷卻劑出口寬度之二倍) 的案例, 而由於蓋板厚度增加形成
突張式流場一類的研究案例則所見不多。本文將以數值方法探討具有突張式流場之薄
膜冷卻問題中, 速度比, 旋進流, 及突張比等參數對絕熱壁面冷卻效率與流場之影響

本文依循Patankar所提出之 SIMPLER計算程序建立程式, 並以k- 模式關閉雷諾應力
問題。壁面條件則以傳統近牆函數連接內部完全紊流流場:
計算結果顯示突張壁面下游之迴流區具有保持冷卻膜完整的作用, 而旋進流則因流體
的角向運動與高度的混合效應將降低薄膜的冷卻效果。另外, 保持管徑不變而降低突
張比亦會降低冷卻效率, 而速度比越高, 則冷卻效果越好。
過去在計算上對於流場中的順時針方向迴流流動並未徹底加以特別考慮, 然而此類性
質之流場將對冷卻效率之計算結果有極大的影響。本文提出一種對於k- 模式新的修
正方法, 而計算結果與實驗數據比較發現此一修正方式將對計算結果有極大的改進。
由於此類問題的實驗報告並不多見, 吾人仍需要更多的實驗數據以驗證本文之計算結
果。

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