燃气涡轮内置W型肋片的流动与传热模拟研究

以内设W型扰流肋叶片的传热通道为模型,应用Ansys软件进行网格划分、条件设置及计算。以W型扰流肋叶片导流角α为研究变量,研究α的变化与通道模型整体换热效果及两相摩擦损耗的关系,并将研究结果应用Matlab软件进行寻优。结论如下,α为46.7°的内置W型肋片的通道整体换热效果最好,α为30°时的通道摩擦损耗最小。

燃气轮机通道宽高比对换热特性的影响

采用结构化六面体网格和κ-ε湍流模型,求解三维N-S方程,对直冷却通道内置不同宽高比的W型扰流肋片在入口雷诺数为20 000时的空气流动与换热特性进行数值模拟。分析了不同肋片通道的宽高比对肋间壁面的换热效果和流动损失的影响,并对通道的宽高比进行全局寻优。结果表明,肋片通道的宽高比是影响带肋片直冷却通道的整体换热效果和综合冷却效率的主要因素,并存在一一对应的关系,整体换热效果最好时所对应的肋片宽高比为5,考虑热量损失的情况下换热效果最好时所对应的肋片宽高比为0. 48。