燃气轮机空气冷却系统建模及计算分析

本文以某型燃气轮机透平叶片的空气冷却系统为研究对象。在分析叶片的内部冷却方式、结构及冷却空气流路构成的基础上,将空气冷却系统模化为由大量不同的通流单元以串连或分支方式组成的复杂网络系统。选用适当的经验关系式或试验关联式计算空气流经各通流单元的压力损失与换热量,建立了描述冷却空气流动与换热特性的流量方程组、压力方程组和温度方程组。采用逐步简化空气冷却系统的方式,求解空气冷却系统内流量的分配。采用以改进并修正的高斯消去法为基础的一种稳定的大型稀疏矩阵线性方程组解法来求解空气冷却系统内空气的压力与温度分布。可以计算得到各流路的压力、温度和流量的分布等参数。