热能动力工程

作者：龙泽

单位：西安交通大学能动学院,

关键词：纳米气溶胶;对流换热强化;叶片冷却;带肋通道;流动与换热边界层

基金：国家自然科学基金(52276035)

针对燃气透平带肋U型通道中纳米气溶胶的对流换热特性问题开展了数值研究,分析了加入纳米颗粒前后以及纳米颗粒浓度变化时气溶胶换热特性的差异,并从流场结构、气溶胶热物性、壁面边界层以及热边界层的角度探索了纳米颗粒影响对流换热的机理。结果表明:相比于空气,纳米气溶胶具有更强的换热强化性能,且加入纳米颗粒并不改变工质的基本流动规律。从气溶胶热物性来看,其换热强化能力主要源于纳米颗粒对气溶胶导热系数和热容的提升；从边界层来看,纳米颗粒通过影响湍流边界层与热边界层发展规律也对换热有所强化。虽然加入纳米颗粒引入了额外的总压损失,但其换热强化的收益要高于其引起的阻力损失。

来源：2025年第4期

《热能动力工程》期刊编辑部

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