【摘 要】
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目前,燃气轮机作为舰船用动力装置已经成为一种潮流和发展方向。通常,燃气轮机要求很大的进气量。然而海洋大气中往往含有较多的水分和盐分,过多的水分和盐分会磨蚀压气机叶
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目前,燃气轮机作为舰船用动力装置已经成为一种潮流和发展方向。通常,燃气轮机要求很大的进气量。然而海洋大气中往往含有较多的水分和盐分,过多的水分和盐分会磨蚀压气机叶片,并对燃烧室及涡轮等热通道引起化学腐蚀和热损害,从而影响燃气轮机的性能和使用寿命。因此,面对恶劣的进气条件,燃气轮机滤清装置的除水除盐成为一项迫切而首要的任务。本文即是针对除水除盐的目的,对舰船用滤清器的组成部分——惯性级和网垫级进行数值模拟,为舰船用滤清器的设计提供一定的依据。本文主要进行了以下几个方面的工作:1、计算四种不同进口气流速度条件下,惯性级叶片的气动性能,在建立结构模型时不进行简化,直接反应物理真实。引入离散相DPM模型,追踪五种不同直径的海水液滴粒子的运动轨迹及捕捉结果,计算并分析惯性级滤清性能。2、在原计算模型的基础上,通过改变惯性级出气角度和简化原有疏水槽结构等方案在尽量不影响其滤清性能的基础上来优化惯性级气动性能。选择2°,5°,8°,10°四种方案与原计算模型进行对比,并给出总压损失随出气角度变化的关系曲线,为惯性级的实验研究及优化设计提供依据。对比简化疏水槽前后惯性级的两个性能指标,综合分析如何简化疏水槽结构才是最优方案。3、网垫级内部结构复杂,考虑到网格数量及计算能力,对网垫级进行二维简化建模计算其气动性能,同样引入DPM模型计算滤清性能。考虑到多孔介质模型建模方便,划分网格简单以及对计算模型压力场及流态等模拟较好的特点,尝试运用多孔介质模型对网垫级进行模拟。
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