本書主要采用一些流動控制的設(shè)計,設(shè)計了一些新穎的渦輪葉片冷卻方法,通過流動控制,使冷熱流體的摻混更加充分,極大的改進了低換熱區(qū)域的傳熱效率。內(nèi)容包括葉片內(nèi)部冷卻和端壁氣膜冷卻兩方面,結(jié)果將有效地提高渦輪葉片的冷卻效率,為先進葉片冷卻技術(shù)的設(shè)計提供參考。關(guān)于葉片內(nèi)部冷卻,本書主要包含截斷肋片、帶孔肋片以及傾斜孔肋片三種類型,通過相關(guān)幾何構(gòu)型、流動方式的控制,實現(xiàn)強化傳熱;關(guān)于葉片端壁冷卻內(nèi)容,進行前緣端壁、端壁全范圍的氣膜孔排布設(shè)計,引入新的設(shè)計思想,實現(xiàn)氣膜全范圍覆蓋。
渦輪葉片冷卻技術(shù)是內(nèi)燃機、渦輪機等動力設(shè)備中使用的關(guān)鍵技術(shù),渦輪葉片冷卻技術(shù)的研發(fā)和應(yīng)用已經(jīng)取得了重大的近展,特別是在材料科學(xué)和熱流體力學(xué)的應(yīng)用方面,美國、德國等發(fā)達國家的研究機構(gòu)和企業(yè)在這一領(lǐng)城投入巨大的研發(fā)經(jīng)費,取得了一系列創(chuàng)新威果。這些成果主要體現(xiàn)在高效的冷卻設(shè)計、新型高溫耐熱材料的開發(fā)以及冷卻效率的優(yōu)化等方面。例如,通過采用復(fù)雜的內(nèi)部冷卻通道設(shè)計和表面冷卻技術(shù),極大地提高了滿輪葉片在極端高溫環(huán)境下的耐久性和穩(wěn)定性。中國在動力設(shè)備領(lǐng)域的研究主要集中在高效冷卻技術(shù)的開發(fā)和應(yīng)用,尤其是在航空發(fā)動機和大型燃氣輪機等領(lǐng)域。國內(nèi)研究者通過引進和消化吸收國外先進技術(shù),結(jié)合中國特有的工業(yè)環(huán)境和需求,開發(fā)出透合國內(nèi)使用的高效冷卻技術(shù)。同時,因內(nèi)的研究機構(gòu)和高校也在加強對苦礎(chǔ)理論研究的重視,如對流體動力學(xué)和熱傳
導(dǎo)理論的深入研究,以提升冷卻技術(shù)的理論研究基礎(chǔ)和工程應(yīng)用能力。本書全面探計渦輪葉片流動控制冷卻技術(shù)的研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢。首先,詳細介紹傳統(tǒng)常規(guī)冷卻技術(shù)的基本原理和局限性,隨后深入分析流動控制冷卻技術(shù)的工作原理和優(yōu)勢:同時,對渦輪葉片流動控制冷卻技術(shù)進行研究,并對其在實際工程應(yīng)用中的前景進行展望。本書的出版,將有助于讀者更深入地了解渦輪葉片冷卻技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用,為相關(guān)領(lǐng)城的研究和實踐提供有價值的參考。
本書的撰寫工作由一個專業(yè)的團隊共同完成,每個成員都為本書的出版做出了巨大的貢獻。劉建博士負責(zé)了整本書的框架設(shè)計和內(nèi)容協(xié)調(diào)工作,此外,他還與桑登·本特教授建立起實驗平臺,負黃實驗設(shè)計和數(shù)據(jù)收集:劉朝陽博士擔(dān)任數(shù)據(jù)分析師,負責(zé)處理實驗數(shù)據(jù),運用統(tǒng)計方法進行深入分析,同時協(xié)助進行實驗設(shè)計和數(shù)據(jù)校驗;席文雄博士專注于文獻綜述和理論研究,負黃收集和整理與本書研究主題相關(guān)的文獻資料。最后,劉建博士負責(zé)書稿撰寫和統(tǒng)稿,確保這些研究成果的書面表達清晰、準(zhǔn)確。整個團隊在各自領(lǐng)城的專業(yè)技能和緊密協(xié)作是本書順利出版的關(guān)鍵。
此外,許多專家學(xué)者在本書的撰稿過程中提出了許多寶貴的意見和建議。特別感謝許夢瑤、劉鵬超、張镕迪、張希蕊、徐輝、文啟哲、邵琪涵、郭文杰等在文獻搜集與資料整理過程中給予的幫助。同時,也要感謝國防工業(yè)出版社編輯們的大力支持和幫助,使得本書得以順利出版。最后,我們希望本書能夠為讀者帶來有益的啟示和收獲,為渦輪葉片流動控制冷卻技術(shù)的研究和應(yīng)用做出貢獻。
劉建,瑞典隆德大學(xué)博士及博士后,中南大學(xué)航空航天技術(shù)研究院副教授。長期從事空天發(fā)動機熱管理,渦輪葉片冷卻、超燃沖壓發(fā)動機再生冷卻、超聲速流動燃燒計算等研究工作。目前已發(fā)表SCI期刊論文60余篇,國際會議論文10余篇,英文著作2部,國際會議特邀報告2次,1篇論文入選ESI高被引用論文。授權(quán)發(fā)明專利6項,國際專利2項;主持裝備預(yù)研、湖南省揭榜掛帥項目、湖南省自然科學(xué)基金等各類項目10余項。擔(dān)任Aerospace, Energies, Foundations等國際期刊編委。