摘要

为了研究燃气轮机空气管道喷雾冷却过程中流场分布、雾滴运动轨迹及冷却效果,基于欧拉-拉格朗日粒子追踪模型开展了喷雾冷却的数值研究,探究了不同雾滴尺寸、喷水量条件下,进气管道内流场特性、温度分布以及压力损失。模型为实测L型进气管道,横截面尺寸为3 m■8 m,直管段长度为11.6 m,竖直段长度为6.9 m,在直管段的端部均匀布置3×8喷嘴阵列,雾化水温度为15℃,喷吹速度为60 m/s,管道空气流速为3 m/s。研究表明:喷嘴雾滴喷入量为零和100%时,出口平面的速度分布标准差分别为0.60和0.71,喷雾对流场分布未产生太大影响;雾滴直径越大在管道内的运动距离越远,汽化长度越长,雾滴直径为50μm时,完全汽化所需长度达14.05 m;喷雾冷却前后压损率分别为12.55%和8.59%,喷雾后总压损减小,流场改善;随喷水量增大,出口气体含湿量增大,出口温度降低,当喷水量为100%时,降温达12.43℃。

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