叶片前缘旋流蒸汽冷却流动和传热的数值研究

杜长河; 李森; 李亮; 丰镇平

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叶片前缘旋流蒸汽冷却流动和传热的数值研究

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通过求解三维Reynolds-Averaged Navier-Stokes方程和标准k-ω湍流模型,数值研究了旋流蒸汽冷却的基本原理,分析了冷气雷诺数和来流温比对流动和传热特性的影响,旨在阐明旋流蒸汽冷却的原理,总结其流动传热的变化规律.在此基础上对无量纲换热系数Nu、雷诺数Re和来流温比φ进行数值拟合,得到旋流蒸汽冷却的传热关联式.研究表明:冷气在旋流腔内的高速转动引起强烈的径向对流运动,使得换热增强;增大雷诺数能够增大冷气的涡量,有效提高旋流腔的换热系数,同时降低阻力系数;增大来流温比使得冷气的涡量增大密度减小,旋流腔的换热系数略有减小,阻力系数显著降低;综合换热因子随着雷诺数的增大而增大,随着来流温比的增大而减小;拟合的传热关联式与数值计算结果吻合良好,可以准确地预测蒸汽旋流冷却的换热系数.

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来源
《西安交通大学学报》 |2015年第10期|72-78|共7页
作者
杜长河; 李森; 李亮; 丰镇平;
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作者单位

西安交通大学叶轮机械研究所,710049,西安;

西安交通大学叶轮机械研究所,710049,西安;

西安交通大学叶轮机械研究所,710049,西安;

西安交通大学叶轮机械研究所,710049,西安;

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正文语种 chi
中图分类燃气轮部分;
关键词
旋流蒸汽冷却; 流动换热; 阻力系数; 传热关联式; 数值模拟;

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