采用管道網(wǎng)絡(luò)法的燃氣渦輪冷卻結(jié)構(gòu)氣熱耦合數(shù)值研究.pdf

1、隨著燃氣輪機技術(shù)的迅猛發(fā)展,目前燃氣輪機在陸用發(fā)電等相關(guān)領(lǐng)域被廣泛采用。渦輪葉片內(nèi)部的冷卻空氣系統(tǒng)是燃氣輪機中最為重要的系統(tǒng),冷卻空氣系統(tǒng)設(shè)計是否合理,直接決定了燃氣透平能否在可靠環(huán)境中安全運行。管道網(wǎng)絡(luò)法是渦輪葉片熱分析的基礎(chǔ),它能夠快速的模擬葉片內(nèi)部復雜流路的流動和換熱情況,因而在航空發(fā)動機燃油輸運以及空氣冷卻系統(tǒng)的設(shè)計、校核和改進中得到了廣泛應(yīng)用。本文將管道網(wǎng)絡(luò)法應(yīng)用到燃氣渦輪葉片內(nèi)部冷卻結(jié)構(gòu)中,通過對已有冷卻方案進行管網(wǎng)計算,來

2、指導燃氣渦輪葉片內(nèi)部空氣系統(tǒng)的設(shè)計和改進。
　　本文詳細推導了管網(wǎng)計算所涉及到的控制方程,通過對控制方程線性化處理,使計算收斂速度加快、穩(wěn)定性提高;為了驗證管網(wǎng)計算程序的正確性,本文選用帶有實驗數(shù)據(jù)的高負荷MarkII導向葉片5411實驗工況,對管道網(wǎng)絡(luò)法進行了驗證,通過驗證說明本文提出的燃氣渦輪內(nèi)部流體管網(wǎng)計算、葉片外部換熱計算以及管網(wǎng)耦合計算的思路是可行的;將經(jīng)過驗證的管網(wǎng)計算程序應(yīng)用到燃氣渦輪某型高壓動葉中,結(jié)合CFX三維計