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
6期
117-121,138
,共6页
赵曙%朱惠人%郭涛%张丽%周志翔
趙曙%硃惠人%郭濤%張麗%週誌翔
조서%주혜인%곽도%장려%주지상
带肋通道%出流比%旋转数%对流传热%数值计算
帶肋通道%齣流比%鏇轉數%對流傳熱%數值計算
대륵통도%출류비%선전수%대류전열%수치계산
ribbed channel%discharge ratio%rotation number%convective heat transfer%numerical simulation
为深入了解涡轮动叶内通道在旋转状态下的换热分布以及出口流量变化对通道壁面换热的影响,采用数值模拟方法研究了旋转带肋回转通道的流动特性,揭示了旋转数、出口流量分配比例对内通道换热的影响机理.计算模型包含3个通道和2个转弯段,通道进口雷诺数为17 000,旋转数为0~0.09,3种工况下出口1、2、3与入口的质量流量比分别为27%、49%、24%(三个出口均有出流),27%、0%、73%(出口2不出流),27%、73%、0%(出口3不出流).结果表明:静止内通道的出流比变化仅对第3通道的沿程压力系数Cp和前、后缘面努赛尔数Nu分布有影响;旋转内通道的出流比变化会影响Cp的大小,旋转哥氏力使通道前、后缘面的Nu分布不同;离心力使径向出流通道的Cp随旋转数的增加而缓慢增大,径向入流通道的Cp随旋转数增大而迅速减小;肋扰流涡使沿程展向平均Nu沿流向呈多波峰状分布;转弯回流涡使得转弯下游通道的Nu不对称分布.
為深入瞭解渦輪動葉內通道在鏇轉狀態下的換熱分佈以及齣口流量變化對通道壁麵換熱的影響,採用數值模擬方法研究瞭鏇轉帶肋迴轉通道的流動特性,揭示瞭鏇轉數、齣口流量分配比例對內通道換熱的影響機理.計算模型包含3箇通道和2箇轉彎段,通道進口雷諾數為17 000,鏇轉數為0~0.09,3種工況下齣口1、2、3與入口的質量流量比分彆為27%、49%、24%(三箇齣口均有齣流),27%、0%、73%(齣口2不齣流),27%、73%、0%(齣口3不齣流).結果錶明:靜止內通道的齣流比變化僅對第3通道的沿程壓力繫數Cp和前、後緣麵努賽爾數Nu分佈有影響;鏇轉內通道的齣流比變化會影響Cp的大小,鏇轉哥氏力使通道前、後緣麵的Nu分佈不同;離心力使徑嚮齣流通道的Cp隨鏇轉數的增加而緩慢增大,徑嚮入流通道的Cp隨鏇轉數增大而迅速減小;肋擾流渦使沿程展嚮平均Nu沿流嚮呈多波峰狀分佈;轉彎迴流渦使得轉彎下遊通道的Nu不對稱分佈.
위심입료해와륜동협내통도재선전상태하적환열분포이급출구류량변화대통도벽면환열적영향,채용수치모의방법연구료선전대륵회전통도적류동특성,게시료선전수、출구류량분배비례대내통도환열적영향궤리.계산모형포함3개통도화2개전만단,통도진구뢰낙수위17 000,선전수위0~0.09,3충공황하출구1、2、3여입구적질량류량비분별위27%、49%、24%(삼개출구균유출류),27%、0%、73%(출구2불출류),27%、73%、0%(출구3불출류).결과표명:정지내통도적출류비변화부대제3통도적연정압력계수Cp화전、후연면노새이수Nu분포유영향;선전내통도적출류비변화회영향Cp적대소,선전가씨력사통도전、후연면적Nu분포불동;리심력사경향출류통도적Cp수선전수적증가이완만증대,경향입류통도적Cp수선전수증대이신속감소;륵우류와사연정전향평균Nu연류향정다파봉상분포;전만회류와사득전만하유통도적Nu불대칭분포.