基于氦氙工质的预旋系统流动与温降特性数值研究

作者：彭鸿博; 刘志宏; 姜浩然; 张宗卫^*

来源：热能动力工程, 2020, 35(09): 29-64.

DOI：10.16146/j.cnki.rndlgc.2020.09.005

• 氦氙
• 预旋系统
• 温降
• 旋转雷诺数
• 喷嘴结构

新型空间核动力航天器以氦氙作为冷却工质对涡轮组件进行冷却。为了研究氦氙工质在预旋系统的流动与温降特性,在旋转雷诺数为1.14×106～3.43×106条件下对3种不同喷嘴结构的预旋系统模型进行了数值模拟。分析了直孔型喷嘴的不同喷嘴角度对盘腔流动与温降特性的影响。进一步优化喷嘴结构,对比了直孔型扩口型与新型叶型孔式喷嘴预旋系统的流动与温降特性,并分析了旋转雷诺数对系统流动情况与温降效果的影响。结果表明:随着喷嘴角度的增大,系统质量流量增大,温降减小;3种喷嘴结构下的预旋系统质量流量均随旋转雷诺数的增大而增大,系统温降随着旋转雷诺数的增大而减小;叶型喷嘴预旋系统的质量流量和温降分别比直孔型喷嘴增大5.1%和44.6%,比扩口型喷嘴增大0.46%和12.6%。

• 单位
  中国民航大学