【摘要】：近些年來,隨著燃氣輪機技術(shù)的發(fā)展與成熟,燃氣輪機在相關(guān)的各個領(lǐng)域扮演著越來越重要的角色,是我國重點研究和發(fā)展的對象。間冷回熱循環(huán)燃氣輪機是一種優(yōu)勢突出的復雜循環(huán)燃氣輪機,在間冷器中對換熱器的尺寸和換熱效率要求很高,為了提高燃氣輪機的整體效率,間冷器中換熱工質(zhì)的選擇就成了重中之重。納米流體作為一種新興的換熱工質(zhì),在強化換熱領(lǐng)域具有十分巨大的潛力。本文以WR-21燃氣輪機為例,采用FLUENT軟件分別對燃氣輪機40%、60%、80%、100%負荷時選用乙二醇水溶液、水、4種不同濃度的氧化銅-乙二醇納米流體、5種不同濃度的銅-水納米流體和5種不同濃度的氧化鋁-水納米流體在間冷器中作為冷卻介質(zhì)時的換熱情況進行了數(shù)值模擬。對模擬結(jié)果進行了總結(jié)分析。在燃氣輪機高負荷時,納米流體表現(xiàn)出了良好的換熱效果,在低負荷時,換熱增強效果不明顯。氣側(cè)出口溫度隨納米流體濃度的增大而降低。燃氣輪機相同負荷下,換熱量和液側(cè)出口溫度隨著納米流體濃度的增大而增大。選用納米流體為冷卻介質(zhì)時,液側(cè)壓力損失略有升高,且壓力損失與納米流體濃度成正比。在燃氣輪機不同負荷下Cu-水或Al_2O_3-水納米流體的換熱量較水相比提升較大,而相同負荷下,CuO-乙二醇納米流體的換熱量較乙二醇水溶液相比則相對較小。綜合考慮各方面因素,選用CuO-乙二醇納米流體為冷卻介質(zhì)時,濃度為0.5%的效果最好。選用Cu-水或Al_2O_3-水納米流體為冷卻介質(zhì)時,濃度為3%的效果最好。選用水基納米流體相較于基液水收益更大。本文所研究的內(nèi)容以及得出的結(jié)論,為納米流體應用于間冷回熱循環(huán)提供了理論支持,對工程實踐具有指導作用,也為納米流體應用于不同場合的強化換熱提供了一定的思路。
【學位授予單位】：哈爾濱理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2019
【分類號】：TK473

【參考文獻】

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本文編號：2657184