艦載燃氣輪機間冷器的設計與研究.pdf

1、近年來，對成熟的航空發(fā)動機進行改型應用在非航空領域具有重要的現(xiàn)實意義。燃氣輪機艦用的應用前景非常廣闊，艦載燃氣輪機能夠顯著的提升戰(zhàn)艦的動力性能。燃氣輪機間冷回熱循環(huán)（ICR-Intercooling Recuperated）是近年來競相開展的燃氣輪機先進循環(huán)方式之一，其突出的優(yōu)點是不僅在設計工況下熱效率高、功率大，而且克服了簡單循環(huán)燃氣輪機在低工況下經(jīng)濟性變差的弱點。在間冷回熱（ICR）循環(huán)和間冷（IC）循環(huán)中，間冷器是對燃氣輪機性能有

2、重要影響的部件。板翅式換熱器是艦載燃氣輪機首選換熱器形式。我國燃氣輪機間冷器技術的發(fā)展起步較晚，對間冷器設計尚未形成一套完整的理論。因此，對艦載燃氣輪機間冷器的設計和優(yōu)化展開研究具有重要的現(xiàn)實意義。 本文主要內容就是對艦載燃氣輪機間冷換熱器設計技術進行研究。本文在對傳統(tǒng)的板翅式換熱器的設計理論和方法的分析基礎上，建立了燃氣輪機間冷換熱器的設計步驟和方法，并利用計算機進行輔助設計，開發(fā)出了能輔助間冷換熱器設計的程序，并利用該程序進

3、行了某參數(shù)條件下燃氣輪機間冷器的初步設計工作，得到了滿足要求的間冷換熱器設計方案，同時針對不同設計參數(shù)對換熱器性能的影響進行了分析。在此基礎上，本文借鑒了成熟機型WR-21燃氣輪機間冷器的設計經(jīng)驗，對間冷器進行了初步的結構設計。最后，本文采用計算流體動力學（CFD）方法對間冷器的通道流場進行了數(shù)值模擬，給出并分析了計算區(qū)域內多個截面的溫度、壓力、速度、局部傳熱系數(shù)等參數(shù)的分布和變化趨勢，考察了不同工況下間冷器的工作性能。 本文的