基于燃气轮机的板翅式换热器特性分析及结构优化

作者：崔娜; 孙文超^*; 谭春青; 汪建文

来源：动力工程学报, 2019, 39(11): 884-892.

• 微型燃气轮机
• 板翅式换热器
• 结构优化
• 熵产
• ■耗散

针对微型燃气轮机板翅式换热器结构参数与燃气轮机性能之间的耦合关系,建立了板翅式换热器多目标分析和优化模型。在此基础上,分析了2种设计条件(定燃烧室吸热量和定涡轮出功)下板翅式换热器关键参数对板翅式换热器和燃气轮机性能的影响。结果表明:影响燃烧室吸热量和涡轮出功的主要因素为换热器压损而并非换热器效能,2种设计条件下各参数的变化趋势一致(除燃烧室吸热量和涡轮出功外);在对翅片结构进行优化后,涡轮出功增大了6.8%,燃烧室吸热量减少了5.1%;相对于基本参数,优化后翅片厚度、翅片间距和波纹角减小,翅片高度增加,保证了板翅式换热器具有较小的压损;采用■耗散最小和采用熵产最小为优化目标时无明显区别。

• 单位
  中国科学院工程热物理研究所; 内蒙古工业大学