凹陷涡发生器形状对湍流流动与传热性能的影响

冯岩; 饶宇; 李博

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凹陷涡发生器形状对湍流流动与传热性能的影响

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利用数值计算方法研究了分别具有球形、椭球形、倾斜椭球形以及泪滴形凹陷涡发生器阵列表面的湍流传热与流阻性能.采用湍流模型Relizable k-ε、SST（Shear Stress Transportation）和Standard k-ω模拟凹陷涡发生器表面的湍流传热与流阻性能,并与其实验结果进行对比,确定了Standard k-ω是研究凹陷传热和流动的最精确湍流模型.同时,通过数值计算分析了4种凹陷结构在雷诺数为8 500-60 000下的传热、流阻和流动特性,利用Matlab软件对数值计算结果进行后处理.结果表明：与充分发展的光滑通道内湍流流动相比,球形凹陷通道的传热性能提高了约40%,摩擦因子增加了约70%;椭球形凹陷通道的传热性能提高了约30%,摩擦因子增加了60%左右;倾斜椭球形凹陷通道的传热性能提高了约40%,摩擦因子增加了60%左右;泪滴形凹陷通道的传热性能提高了约70%,摩擦因子增加了约1倍,即泪滴形凹陷通道的传热性能和综合热性能最佳。

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来源
《上海交通大学学报》 |2015年第5期|614-619|共6页
作者
冯岩; 饶宇; 李博;
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作者单位

上海交通大学机械与动力工程学院;

叶轮机械研究所;

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原文格式 PDF
正文语种 chi
中图分类燃气轮机（燃气透平）;
关键词
凹陷; 涡发生器; 燃气轮机冷却; 传热; 摩擦因子;

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