西安交通大学学报
西安交通大學學報
서안교통대학학보
JOURNAL OF XI'AN JIAOTONG UNIVERSITY
2014年
2期
125-130
,共6页
赵曙%朱惠人%郭涛%张丽%孙瑞嘉
趙曙%硃惠人%郭濤%張麗%孫瑞嘉
조서%주혜인%곽도%장려%손서가
涡轮叶片%带肋通道%旋转%对流传热%数值计算
渦輪葉片%帶肋通道%鏇轉%對流傳熱%數值計算
와륜협편%대륵통도%선전%대류전열%수치계산
turbine blade%ribbed channel%rotating%convective heat transfer%numerical simulation
为进一步了解涡轮动叶旋转内冷通道的流动换热规律,选取动叶内通道的相似放大模型进行实验和数值模拟研究.通道进口雷诺数为17 000,3个出口的流量分配比为1∶2∶1,旋转半径与水力直径比为46.4,旋转数分别为0和0.09.静止实验测量了沿程静压系数和努赛尔数(Nu)分布,三维数值模拟了旋转通道内部涡结构对流动换热的影响.结果表明:旋转造成通道涡偏移,改变了速度场分布,使哥氏力指向的壁面附近流速增加;旋转离心力使径向出流沿程静压系数逐渐增加,径向入流沿程静压系数迅速降低;肋扰流涡使沿程展向平均Nu呈多波峰状分布;转弯回流涡使得转弯下游通道的Nu不对称分布;旋转促使内通道的流体偏向哥氏力指向的壁面,增加了径向出流压力面和径向入流吸力面的Nu.
為進一步瞭解渦輪動葉鏇轉內冷通道的流動換熱規律,選取動葉內通道的相似放大模型進行實驗和數值模擬研究.通道進口雷諾數為17 000,3箇齣口的流量分配比為1∶2∶1,鏇轉半徑與水力直徑比為46.4,鏇轉數分彆為0和0.09.靜止實驗測量瞭沿程靜壓繫數和努賽爾數(Nu)分佈,三維數值模擬瞭鏇轉通道內部渦結構對流動換熱的影響.結果錶明:鏇轉造成通道渦偏移,改變瞭速度場分佈,使哥氏力指嚮的壁麵附近流速增加;鏇轉離心力使徑嚮齣流沿程靜壓繫數逐漸增加,徑嚮入流沿程靜壓繫數迅速降低;肋擾流渦使沿程展嚮平均Nu呈多波峰狀分佈;轉彎迴流渦使得轉彎下遊通道的Nu不對稱分佈;鏇轉促使內通道的流體偏嚮哥氏力指嚮的壁麵,增加瞭徑嚮齣流壓力麵和徑嚮入流吸力麵的Nu.
위진일보료해와륜동협선전내랭통도적류동환열규률,선취동협내통도적상사방대모형진행실험화수치모의연구.통도진구뢰낙수위17 000,3개출구적류량분배비위1∶2∶1,선전반경여수력직경비위46.4,선전수분별위0화0.09.정지실험측량료연정정압계수화노새이수(Nu)분포,삼유수치모의료선전통도내부와결구대류동환열적영향.결과표명:선전조성통도와편이,개변료속도장분포,사가씨력지향적벽면부근류속증가;선전리심력사경향출류연정정압계수축점증가,경향입류연정정압계수신속강저;륵우류와사연정전향평균Nu정다파봉상분포;전만회류와사득전만하유통도적Nu불대칭분포;선전촉사내통도적류체편향가씨력지향적벽면,증가료경향출류압력면화경향입류흡력면적Nu.
