舰船纳米流体冷却液在间冷器中的应用

作者：孙恩博; 陈今茂^*; 熊春华; 董静涛

来源：船舶工程, 2021, 43(07): 87-93.

DOI：10.13788/j.cnki.cbgc.2021.07.15

• 船用燃气轮机
• 纳米流体
• 导热系数
• 间冷器
• 数值模拟

为探究舰船纳米流体冷却液在燃气轮机间冷器中的流动换热情况,制备Si O2-乙二醇/水(50/50)船用间冷系统纳米流体冷却液,研究纳米流体中颗粒的粒径分布、温度和颗粒质量分数对导热系数的影响。在此基础上,以WR-21船用燃气轮机的间冷器系统为例,建立流动传热耦合计算模型,采用Fluent软件对流道内部的流场进行数值模拟。分析不同工况下纳米流体对间冷器平均对流换热系数、温度分布和沿程阻力的影响。结果表明,温度升高,纳米流体的导热系数增大,当质量分数为15%、温度为80℃时,纳米流体的导热系数相对基液提高15.5%;提高纳米流体的质量分数,液侧平均对流换热系数随之增大,气侧温度分布更加均匀;在全工况下,液侧平均对流换热系数最大提高57.9%。纳米流体冷却液对改善高压压气机进口气流温度分布的均匀性具有重要意义。同时,需综合考虑纳米流体沿程阻力增加对间冷器性能的影响。

• 单位
  哈尔滨工程大学