进口雷诺数和湿空气含湿量对冲击冷却流动和传热特性的影响

• 作者: 廖贵鄂 张志伟 李亮 李健武 符阳春
• 来源期刊: 西安交通大学学报
• 关键词: 燃气轮机 冲击冷却 湿空气 雷诺数 含湿量
• 年，卷（期）: 2020,（5）
• 页码范围: 170-178
• 页数: 9页
• 分类号: TK474.7
• 语种: 中文
• DOI: 10.7652/xjtuxb202005022

摘要

为进一步探索湿化燃气轮机透平循环的叶片前缘冷却情况,分析了进口雷诺数和湿空气含湿量对冲击冷却流动和传热特性的影响.建立了带有进气室、单排圆形冲击孔和冲击冷却腔的冲击冷却模型,利用ANSYS CFX软件数值研究了进口雷诺数和湿空气含湿量对冲击冷却流动和传热特性的影响,总结了湿空气冲击冷却的流动和传热规律.在此基础上,对努塞尔数与冲击孔雷诺数和湿空气普朗特数进行关联式拟合,得到了湿空气冲击冷却的传热关联式.研究结果表明:冲击冷却的冷却性能随着进口雷诺数和含湿量的增大而提高;冲击射流冲击至靶面后沿着壁面向四周流动,并在冲击腔内形成复杂的流动涡结构;增大进口雷诺数能够显著增大冷气的涡量,提高换热靶面的换热强度;相同进口雷诺数下,干空气冷却和湿空气冷却换热靶面努塞尔数分布规律一致,但数值上湿空气冷却的略高于干空气冷却的,并且二者差异随着进口雷诺数的增大而增大;冷却工质的质量流量随着含湿量的增大而减小,换热靶面努塞尔数随着含湿量的增大而增大;拟合的传热关联式与数值计算的结果吻合较好,能够较好地预测湿空气冲击冷却的换热系数.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	李亮	西安交通大学叶轮机械研究所	76	653	14.0	21.0
2	张志伟	西安交通大学叶轮机械研究所	4	0	0.0	0.0
3	李健武	西安交通大学叶轮机械研究所	2	0	0.0	0.0
4	符阳春	西安交通大学叶轮机械研究所	2	0	0.0	0.0
5	廖贵鄂	西安交通大学叶轮机械研究所	1	0	0.0	0.0