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风冷散热翅片阻力及传热特性的参数化数值研究
被引量：
1
1
作者
张方驹
刘禹
+2 位作者
范鹏杰
方堃
常伟
《舰船电子对抗》
2023年第4期107-111,共5页
基于齿形、齿距、齿厚等结构参数,对风冷散热翅片阻力及传热特性进行数值研究。研究表明:定风机工况下,翅片参数为齿距1.5mm、齿厚1mm、无打断时,散热效果最优。随着雷诺数增加,各组翅片传热因子、阻力因子、热性能因子(TPF)均减小,表...
基于齿形、齿距、齿厚等结构参数,对风冷散热翅片阻力及传热特性进行数值研究。研究表明:定风机工况下,翅片参数为齿距1.5mm、齿厚1mm、无打断时,散热效果最优。随着雷诺数增加,各组翅片传热因子、阻力因子、热性能因子(TPF)均减小,表明传热性能以及综合性能降低,阻力性能提高。雷诺数相同时,翅片参数为齿距2mm、齿厚1mm,无打断时拥有最佳的换热性能和综合性能;翅片参数为齿距1mm、齿厚1mm、无打断时拥有最佳的阻力性能。对散热效果、传热和阻力性能要求不同的设计场合,可以选用不同的散热翅片结构。
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关键词
风冷翅片
传
热
因子
阻力
因子
热性能因子
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职称材料
燃气透平冲击冷却的射流孔形状优化方法及验证
2
作者
罗培森
邓清华
+2 位作者
徐凯颖
王辉辉
丰镇平
《西安交通大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第12期57-68,共12页
为降低双层壁结构中冲击冷却的横流效应和提升射流的穿透能力,提出了射流孔形状优化方法。将横流干涉射流问题简化为射流柱的绕流问题,采用非均匀有理B样条曲线对圆柱形射流柱参数化,进行拉丁超立方抽样、MATLAB平台中有限元分析工具箱...
为降低双层壁结构中冲击冷却的横流效应和提升射流的穿透能力,提出了射流孔形状优化方法。将横流干涉射流问题简化为射流柱的绕流问题,采用非均匀有理B样条曲线对圆柱形射流柱参数化,进行拉丁超立方抽样、MATLAB平台中有限元分析工具箱流场求解、神经网络代理模型构建以及遗传算法优化,建立了冲击冷却射流孔形状优化方法;采用RANS方法,结合SST k-ω湍流模型,以平板阵列射流冲击模型为对象,对比分析了圆柱形射流孔和流线形射流孔的流动特性与换热特性。结果表明:与圆柱形射流孔相比,流线形射流孔具有低的绕流阻力和较强的射流穿透能力,其射流偏转情况获得改善,射流冲击的滞止点位置较圆柱形射流孔的更靠近几何滞止点,验证了射流孔形状优化方法的有效性;流线形射流结构的靶面换热效果明显增强,在所计算的横流比为0.3~0.9时,其面平均Nu数提高了6.78%~15.55%;在横流比为0.3、0.5时,靶面换热取决于倾斜的射流冲击和上游涡的强对流换热,流线形射流孔以其较小的绕流阻力能获得更好的冲击冷效和促进上游涡的产生;在横流比为0.7、0.9时,射流明显偏转,靶面换热取决于射流和横流的冲刷作用,此时流线形射流孔以较大的冲击角度要略优于圆柱孔结构;结合换热效果和压力损失,流线形射流孔的热性能因子增幅为2.31%~9.83%。提出并验证了冲击冷却射流孔形状优化方法的可靠性,为燃气透平叶片传热优化提供了一定的参考。
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关键词
燃气透平
冲击冷却
射流
优化方法
热性能因子
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职称材料
题名
风冷散热翅片阻力及传热特性的参数化数值研究
被引量：
1
1
作者
张方驹
刘禹
范鹏杰
方堃
常伟
机构
中国船舶集团有限公司第七二三研究所
出处
《舰船电子对抗》
2023年第4期107-111,共5页
文摘
基于齿形、齿距、齿厚等结构参数,对风冷散热翅片阻力及传热特性进行数值研究。研究表明:定风机工况下,翅片参数为齿距1.5mm、齿厚1mm、无打断时,散热效果最优。随着雷诺数增加,各组翅片传热因子、阻力因子、热性能因子(TPF)均减小,表明传热性能以及综合性能降低,阻力性能提高。雷诺数相同时,翅片参数为齿距2mm、齿厚1mm,无打断时拥有最佳的换热性能和综合性能;翅片参数为齿距1mm、齿厚1mm、无打断时拥有最佳的阻力性能。对散热效果、传热和阻力性能要求不同的设计场合,可以选用不同的散热翅片结构。
关键词
风冷翅片
传
热
因子
阻力
因子
热性能因子
Keywords
air cooling fin
heat transfer factor
resistance factor
thermal performance factor
分类号
TK172 [动力工程及工程热物理—热能工程]
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职称材料
题名
燃气透平冲击冷却的射流孔形状优化方法及验证
2
作者
罗培森
邓清华
徐凯颖
王辉辉
丰镇平
机构
西安交通大学能源与动力工程学院
上海汽轮机厂有限公司
出处
《西安交通大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第12期57-68,共12页
基金
国家自然科学基金资助项目(52276037)。
文摘
为降低双层壁结构中冲击冷却的横流效应和提升射流的穿透能力,提出了射流孔形状优化方法。将横流干涉射流问题简化为射流柱的绕流问题,采用非均匀有理B样条曲线对圆柱形射流柱参数化,进行拉丁超立方抽样、MATLAB平台中有限元分析工具箱流场求解、神经网络代理模型构建以及遗传算法优化,建立了冲击冷却射流孔形状优化方法;采用RANS方法,结合SST k-ω湍流模型,以平板阵列射流冲击模型为对象,对比分析了圆柱形射流孔和流线形射流孔的流动特性与换热特性。结果表明:与圆柱形射流孔相比,流线形射流孔具有低的绕流阻力和较强的射流穿透能力,其射流偏转情况获得改善,射流冲击的滞止点位置较圆柱形射流孔的更靠近几何滞止点,验证了射流孔形状优化方法的有效性;流线形射流结构的靶面换热效果明显增强,在所计算的横流比为0.3~0.9时,其面平均Nu数提高了6.78%~15.55%;在横流比为0.3、0.5时,靶面换热取决于倾斜的射流冲击和上游涡的强对流换热,流线形射流孔以其较小的绕流阻力能获得更好的冲击冷效和促进上游涡的产生;在横流比为0.7、0.9时,射流明显偏转,靶面换热取决于射流和横流的冲刷作用,此时流线形射流孔以较大的冲击角度要略优于圆柱孔结构;结合换热效果和压力损失,流线形射流孔的热性能因子增幅为2.31%~9.83%。提出并验证了冲击冷却射流孔形状优化方法的可靠性,为燃气透平叶片传热优化提供了一定的参考。
关键词
燃气透平
冲击冷却
射流
优化方法
热性能因子
Keywords
gas turbine
impingement cooling
jet flow
optimization method
thermal performance factor
分类号
TK47 [动力工程及工程热物理—动力机械及工程]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
风冷散热翅片阻力及传热特性的参数化数值研究
张方驹
刘禹
范鹏杰
方堃
常伟
《舰船电子对抗》
2023
1
在线阅读
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职称材料
2
燃气透平冲击冷却的射流孔形状优化方法及验证
罗培森
邓清华
徐凯颖
王辉辉
丰镇平
《西安交通大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024
0
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职称材料
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