燃气轮机间冷器结构改进试验研究
2020-06-13杨志民
航空发动机 2020年2期
安 洋,杨志民
(中国航发沈阳发动机研究所,沈阳110015)
0 引言
间冷循环燃气轮机通过在低压压气机与高压压气机之间安装1个中间冷却器,使从低压压气机中流出空气的温度降低到接近环境温度,以此降低高压压气机进口温度,从而降低高压压气机的耗功,提高循环的总输出功率[1-3]。在间冷循环燃气轮机中,间冷器的性能直接决定燃气轮机的性能,间冷器的使用可以明显提高燃气轮机的循环比功,同时在部分工况下可提高其效率。
船用间冷循环燃气轮机间冷系统由机上间冷器和机外海水换热器2个换热部分组成双回路系统。机上间冷器用于空气和冷却液的换热,降低低压压气机出口空气的温度,从中提取热量,通过系统循环回路中的冷却液将热量带到机外海水换热器中进行热交换,机外冷却液-海水换热器中的海水将系统中的热量最终排入大海[4]。板翅式换热器基于其结构紧凑、传热效率高、质量轻等突出优点,近年来已经成为间冷循环燃气轮机机上间冷器的首选形式[5-6]。
目前,国内对燃气轮机间冷器的结构设计优化及换热性能试验分析开展了一些技术研究。李卓等[7]针对某船用燃气轮机提出3种间冷器结构方案,得到较好的模拟结果;董威等[8-9]借助计算流体动力学数值模拟技术,实现间冷器整个流路的总压损失分析,并设计了模块化间冷换热器,进行间冷器结构参数优化;周亚峰等[10-11]提出间冷器湿空气凝析问题,建立了湿空气凝析的条件判别式,并论证了间冷循环技术可以提高输出功率和热效率的本质;……
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