● 摘要
由于高温升燃烧室要求更多的空气参与燃烧，相应的冷却空气量减少。而且压比的不断提高，燃烧室进口空气温度增高，冷却空气的冷却潜质下降。因此对火焰筒冷却提出了更高的要求。针对高温升发动机燃烧室火焰筒对冷却的苛刻要求，对多斜孔冷却方式进行壁温梯度实验研究，寻找降低壁温梯度的方法，以延长火焰筒的使用寿命，使其满足高温升燃烧室对冷却的要求。本文针对多斜孔冷却和冲击/多斜孔冷却两种冷却方式对壁温梯度的影响进行了实验研究和数值分析。以相似理论为指导，通过实验研究，建立两种冷却方式的壁温梯度和冷却效率与几何参数（孔排列方式、壁厚与孔径比 以及无量纲参数 ）及气动热力参数（加温比、速度比和主流速度变化）之间的关系。实验结果表明：长菱形多斜孔实验板比正菱形实验板壁温梯度小、冷却效率高；减小 或者增大 都可以降低壁温梯度，但同时冷却效率也会降低；减小加温比或增大速度比都可以减小壁温梯度的绝对值，同时冷却效率也会增加；当主流进入了自模区后，随着主流速度的增加，壁温梯度的绝对值会减小，冷却效率会增大。在实验基础上，运用CFX软件进行了三维壁温计算，得到实验条件以及真实工况下的壁温梯度，将壁温计算结果与实验结果进行对比，相互检验以得到实验研究结果与计算模型的可靠性。