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1、第33卷第5期应用科技Vo.l33,.52006年5月AppliedScienceandTechnologyMay2006文章编号:1009-671X(2006)05-0027-04喷雾对人工海水雾化室气粒两相流场的影响孙海鸥,李俊红,张李伟,魏舟浩(哈尔滨工程大学核科学与技术学院,黑龙江哈尔滨150001)摘要:进气滤清器在燃气轮机中有着极其重要的位置,而喷雾条件又影响着其设计可靠性.因此,为燃气轮机进气滤清器研究和设计实验条件建设实际需求而设计某种形式的人工海水雾化室,并针对结构优化后的雾化室进行数值模拟.由于喷嘴可变参数的数目比较多,现只局限于研究喷嘴数
2、量、喷雾角对燃气轮机盐雾滤清器气粒两相流进气流场均匀性的影响,为优化人工海水雾化室结构提供理论依据.关键词:雾化室;数值模拟;喷雾角;滤清器中图分类号:O241文献标示码:AEffectsofsprayingongasparticleflowfieldinartificialseawateratomizationchamberSUNHaiou,LIJunhong,ZHANGLiwe,iWEIZhouhao(SchoolofNuclearScienceandTechnology,HarbinEngineeringUniversity,Harbin150001
3、,China)Abstract:Gasinletfilterplaysanimportantroleingasturbines,however,sprayinginfluencesthedesignreliabilityofthemoistureseparator.Acertaintypeofartificialseawateratomizationchamberwasdesignedbasedontheexperimentalconditionsformarinemoistureseparatoringasturbine,andnumericalsimulatio
4、nwasconductedontheoptimizedchamber.Fornumerousfactorsinnozzles,onlycertainparameters,suchasthenumberofnozzles,sprayingangle,werechosentostudythesprayingeffectsontheuniformityofgasparticleflowfieldinthischamber,providingtheoreticalbasisfortheoptimizationoftheartificialseawateratomizati
5、onchamber.Keywords:atomizationchamber;numericalsimulation;sprayingangle;moistureseparator在燃机进气滤清器喷雾三维数值模拟中,喷嘴1数值方法为后续雾化提供必要初始条件,而滤清器进口液体雾化均匀性与喷嘴类型、数量、喷雾位置及特性参数1.1连续相数学模型[1-3]密切相联.为满足盐雾滤清器滤清性能研究对[4-5]引入Boussinesq假设,忽略质量力,则可压两相流进气流场均匀性的要求,设计以实心圆锥喷缩粘性气体的平均NavierStokes方程可用下列方程嘴为核心的某种结构型
6、式人工海水雾化室,将喷雾来描述:与雾化室结构适当结合起来,利用两相流数值模拟+(),(1)技术进行方案优化设计.所设计人工海水雾化室能t基本满足盐雾滤清器滤清性能研究对两相流进气流()+()=(-pI+!),(2)t场均匀性要求,结合模型实验为后续工作开展奠定基础.(E)+(E)=[(-pI+!)]-q.t(3)式中:I为单位张量;!为单位粘性应力张量;为收稿日期:2005-06-20.作者简介:孙海鸥(1962-),男,教授,主要研究方向:船舶动力装置总体性能与系统分析,Emai:lsunho331@yahoo.com.cn.2
7、8应用科技第33卷密度;为速度矢量;p为压力;e为单位质量内能对于可压流,状态方程为p=RT.(4)假设流体遵从Fourier传热定律,则有q=-kT,(5)1E=e+.(6)2图1雾化室几何模型式中:e为单位质量内能.数值计算过程中,由于安放喷头的需要,而在前控制方程中的涡旋粘性系数∀t用标准k-#湍端增加1个几何图形便于计算,但并不属于实际雾流模型来模化,从而使整个方程封闭.湍动能k和湍化室部分.模型如图2所示.动能耗散率#的输运方程为Dk∀tk=∀++Gk-#
