热辐射影响下的尾喷管气膜冷却特性研究

项目概述

随着燃气温度提高、燃气中辐射参与介质增多，热辐射已成为尾喷管设计中较为突出的因素。为了探究热辐射以及结构参数对尾喷管气膜冷却特性的影响规律，建立了一种轴对称尾喷管简化模型，通过数值模拟方法探究辐射对尾喷管冷却影响规律。研究发现：热辐射作用会导致壁面冷却效果降低，且热辐射效果与冷却结构有关；辐射热流量受气膜孔径、主流组分影响较大，受气膜孔倾角影响较小，当气膜孔径由2 mm分别增加至3、4 mm时，辐射热流量分别提高13%、6%，当气膜孔倾角由15°分别增加至30°、45°时，辐射热流量基本不变；当主流组分由纯空气分别变为含体积分数为10%、20%二氧化碳时，辐射热流量分别提高17%、21%，在实际应用中应尽量降低主流组分中二氧化碳等辐射气体的含量。