论文摘要：高位垂直进气径向出流旋转盘腔风阻效应的实验研究

本文把实际的发动机涡轮盘冷却系统简化为高位进气转静旋转盘模型: 冷气从静盘的高半径处流入腔体，并从转静盘间隙流出。高位进气的好处是可以将从转盘边缘来的热量有效地加以阻隔，这样既可以使全盘平均温度降低,又可以使径向温差减小,对涡轮盘的冷却非常有利。本文用实验的方法对高位垂直进气转静系旋转盘的风阻效应进行研究，得到了转盘风阻系数与其影响因素间的关系，并对实验结果进行相应分析。研究结果表明：(1)转盘的无量纲力矩系数随着旋转雷诺数的增加而减小，减小的幅度随着旋转雷诺数的增加而减小。(2)转盘的无量纲力矩系数随着流量系数的增加而增加。(3)转盘的无量纲力矩系数还与冷却的具体结构有关，间隙比有关。(4)在高的旋转雷诺数时，部分的无量纲力矩系数小于自由盘的无量纲力矩系数。当流量为0时量纲力矩系数的数值全部小于自由盘的无量纲力矩系数。(5)在本实验的工况范围内，两盘间的流动结构明显具有Batchelor流型的特点，转盘和静盘两个表面附近形成各自独立的边界层，两边界层之间有一个旋转核心。