一次表面回熱器流動傳熱的數(shù)值與實驗研究.pdf

1、在回熱循環(huán)中，回熱器利用燃機排氣中的余熱(一般溫度為600℃左右)來預熱進入燃氣輪機燃燒室的氣體，從而達到節(jié)省燃料、提高燃機效率的目的。采用回熱循環(huán)可以使燃機效率提高10﹪甚至更高。作為回熱循環(huán)中的關(guān)鍵部件，回熱器性能的好壞對于燃氣輪機效率的提高至關(guān)重要。微型燃機的特點決定了這種回熱器必須具有體積小、重量輕、回熱度高、可靠性好以及易于生產(chǎn)制造等特點。研究表明CC型一次表面回熱器(PSR)能很好的滿足以上要求，是微型燃機回熱器的首選結(jié)構(gòu)。

2、 文章使用Gambit軟件對一次表面回熱器的三種不同交錯角單元體以及0°全通道單元建立了三維數(shù)值模型。使用Fluent軟件并以周期性邊界條件模擬了其內(nèi)部的流動換熱情況。通過分析得出，0°單元體內(nèi)的流動呈現(xiàn)典型的層流流動狀態(tài)，而在60°及120°單元體內(nèi)，由交錯角度θ造成的流體間相互擾動非常明顯，并且發(fā)現(xiàn)120°單元體內(nèi)的渦旋明顯強于60°單元體，解釋了為何0°、60°及120°PSR的換熱性能及流動阻力均依次增強。 通過

3、對比三種單元體各種壁溫下的模擬結(jié)果并結(jié)合0°直通道模擬，預測了60°及120°整體流道PSR的流動換熱特性。分析表明，盡管增大交錯角θ可以有效地增強換熱能力，但同時也會帶來更高的流動阻力，因此在PSR設(shè)計中需要慎重選擇交錯角θ。 針對120°PSR進行了實驗研究，探索了一次表面板材的選料、表面花紋的壓制、換熱芯體的焊接組裝等加工方法。提出了兩種不同的實驗件設(shè)計方案，對PSR的設(shè)計和加工關(guān)鍵技術(shù)提出了相關(guān)建議。組建實驗臺并進行了一