航空航天和国防研究

抽象的

对气膜冷却应用的同步扫射射流 (SJ) 的性能进行了实验研究。检查了各种 SJ 设计，每种设计的喷嘴间距在 8.5 至 6.0 Dh 之间，长宽比均为 1。将同步 SJ 设计与单个 SJ 以及一对匹配节距的非同步 SJ 进行比较。确定了频率响应、压力比、扩散角和平均速度图，以表征每种设计的特征。每种配置的冷却性能均在风洞中以各种自由流湍流水平（Tu = 0.5% 和 11.0%）和吹风比（M = 1.0、2.0、3.0、4.0）进行评估。每种设计的冷却效果都是通过壁温测量来计算的。尽管同步 SJ 设计与单独和非同步 SJ 对具有相似的特性，但我们发现它们在较高吹风比下具有较低的冷却性能。同步SJs冷却效率降低的原因归因于内部交替流向涡流充当冷却流的提离涡流。

参考

Spens, A. 和 Bons, JP (2021)。用于薄膜冷却应用的同步扫掠射流的实验研究。AIAA科技2021论坛。https://doi.org/10.2514/6.2021-2003

抽象的

热交换器的金属增材制造 (AM) 可以为各种应用提供定制和保形设计。然而，金属增材制造面临的一个挑战是使用该工艺时会产生表面粗糙度，而这在传统制造工艺中是不存在的。本研究的目标是探索这种粗糙度如何影响常用换热器表面（称为偏置带状翅片 (OSF)）的压降和流场。测试了具有相同几何形状的两个 OSF：一个金属增材制造的平均翅片粗糙度为 34 μm，另一个的平均翅片粗糙度为 2.5 μm，用作基线。与光滑翅片相比，金属增材制造工艺的粗糙度增加了压力损失，并在较低的雷诺数下将流动转变为类湍流行为。

激光多普勒测速 (LDV) 测量捕获翅片阵列中发生从层流到类湍流转变的行数。随着光滑和粗糙翅片的雷诺数增加，从低湍流水平到高湍流水平的过渡位置在翅片阵列中发生得更早。粗糙翅片和光滑翅片之间的时间平均轴向速度的尾流轮廓相似，粗糙翅片具有较高水平的湍流强度（TI）和不太对称的尾流轮廓。总体而言，这项研究表明，由于产生的表面粗糙度和较早过渡到类湍流，压力损失损失与使用金属 AM OSF 相关。

(a) 平滑和 (b) AM 粗糙 OSF 几何形状在雷诺数为 300 时的时间平均轴向速度和湍流强度的尾流剖面

参考

萨尔兹曼，D.，和林奇，S.（2021）。使用激光多普勒测速法测量金属增材制造的偏置条状翅片中的流场。流体工程学报。https://doi.org/10.1115/1.4049245

抽象的

本文介绍了有关盘形压力增益燃烧器 (DPGC) 的爆震波动力学、发电量和燃烧不稳定性的实验结果。DPGC实验采用乙烯-空气混合物，实验可分为两个阶段。实验的第一阶段，DPGC 在大气回流条件下进行测试，测试持续时间为两秒。通过动态壁压测量的证据，已证明连续爆轰已成功建立。在空气质量流量约为 0.15 kg/s 的各种测试条件下，从贫油条件到富油条件，对爆震波动力学进行了评估。结果表明，试验过程中特征波频率不断变化，这可能与爆震波存在时燃烧室热环境的变化有关。同时，反应物喷射压力也被发现受到影响，表明空气和燃料增压室压力的变化与波频变化的趋势相似。爆轰波起始频率是从点火后 0.1 秒的压力谱图中选出的，以供进一步讨论。结果表明，该燃烧室产生的爆震波速介于经典CJ爆震波速和燃烧气体中的声速之间。显示空气和燃料增压室压力的变化与波频率变化的趋势相似。爆轰波起始频率是从点火后 0.1 秒的压力谱图中选出的，以供进一步讨论。结果表明，该燃烧室产生的爆震波速介于经典CJ爆震波速和燃烧气体中的声速之间。显示空气和燃料增压室压力的变化与波频率变化的趋势相似。爆轰波起始频率是从点火后 0.1 秒的压力谱图中选出的，以供进一步讨论。结果表明，该燃烧室产生的爆震波速介于经典CJ爆震波速和燃烧气体中的声速之间。

在实验的第二阶段，DPGC与涡轮增压器耦合，旨在利用涡轮增压器涡轮提取的轴功率来评估DPGC的发电量。本文展示了一个示范案例，表明当燃烧空气流量约为0.19 kg/s、当量比约为0.83时，涡轮机从DPGC排气中提取了21.71 kW的功率。一旦DPGC与涡轮增压器耦合，在燃烧室和反应物喷射室中就会发现与爆震波特征频率共存的低频和中频燃烧不稳定性，表现出正弦压力振荡。已经讨论了这些燃烧不稳定性的来源，涉及不稳定波传播和亥姆霍兹共振。

参考

Huang, X.、Chang, P.-H.、Li, J.-M.、Teo, CJ 和 Khoo, BC (2021)。盘形压力增益燃烧器的波动力学、发电和燃烧不稳定性。AIAA 推进与能源 2021 论坛。https://doi.org/10.2514/6.2021-3664