微型燃气轮机回热器通道流动特性数值模拟

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1、2010年第36豢舞5期V01．36No。5Oct．2010微型燃气轮机回热器通道流动特性数值模拟梁红侠，索建秦【西北工业大学动力与能源学院，西安710072)粱红侠《1979)。女．博士。讲师，主要从事复杂表面传热机理及燃气轮机推进系统燃烧技术研究。收稿日期：2010—04—09B／9摘要：对CW(Cross-Wavy)原表面几种不同导流段进．出口距离比江儿o)的单周期通道流动特性进行数值模拟，在试验中无法观测到的信息，重点分析单通道不同区域段的压降情况。研究表明：对于进入搀扎{i‘々每股流体无论进入哪个通道，经过整个换热板的总流程总是相等的，：i=同连追。．

2、．：广布情；兄趋干一致。嚣道?年j?总压降最大相差不超过0．51％。空气在单通道内流动，压降较大值发生在入口导流区与波纹区过渡区，此处过渡段压·降值约占整个通道总压降的20％，降低空气侧的压降必须更加合理地设计优化入口过渡区的结构。通过计算还发现，从第5个单元开始。流动分布不受入口段影响，压降亦不再受流动单元个数的影响而趋于恒定。关键词：CW原表面；压降；速度分布：回热器NumericaISimulationofFlowBehaviorrofChannelsforMicroturbineRecuperatorLIANGHong—xia，SUOJian—qin(S

3、choolofPowerandEnergy，NorthwesternPolytechnicalUniversity，Xi7an710072，Shanxi，China)Abstract：Theflowbehaviorofthesinglecyclingchannels11)05numericallysimulatedatfivecross．-wavyprimarysugCaceguidewithdifferentratiosofinlet-distributiondistancetooutlet—disti'ibutiondistance．Theinformati

4、onnotobservedfromthetest埘砸obtained．Thepressuredropdistributionwasemphaticallyanalyzedatthedifferentsections．Itisshownth,ntheflowdistancethroughtheheatexchangeplateisalwaysequalatvariouschannels．ThefluiddistributionofthedifferentchanneltendtocorLsistency．Thelargestdiscrepancyofthechan

5、neltotalpressuredropdonotexceed0．51％．Whentheairflowsinthesinglechannel,thelargerpressuredropappearsnotonlyinwavyheat-transfersectionbutalsoininlqt-trar¨itionsection．Thepressuredropsintransitionsection厶aSout20％oftheoverallchannelpressuredrop．It蠡importantthattheconfigurationofinlet-tra

6、mitionsectionmustbeoptimizedtoreducethepressuredropoftheairside．Thenumericalresultsrevealthattheflowdistributionandpressuredropapproachsteadyandarenotinfluencedafter5wavycells．Keywords：cross-wavyprimarysurface(cwps)；pressuredrop；velocitydistribution；recuperatorsystem1己l古{要变革及全球范围内能源与

7、动力{功率小，低排放，体积小，质量轻。引目：需求结构的调整和环保质量要求：等优良性能，在未来世界电力生近年来，随着电力生产的重：的提高，微型燃气轮机凭借单机：产中起着越来越重要的作用。微2010年第36豢第5期V01．36No，5Oct．2010型回热燃气轮机装置使用原表面回热器町以使其发电效率达到30％以E，在提高热效率的同时也降低rCO：的排放lI卅。文献f5—9l研究表明，作为1种先进的板式结构，原表面在板面问形成了复杂结构的通道，流体流过通道凹陷区域的壁面时会诱导产牛．稳定的旋涡流，导致流体混合和边界层减薄或破坏，强化换热，使各低冗e时即可获得平直通道在

8、高舶湍流时产生的换热效果