热能动力工程

作者：杨晓军,张雪丽,李国良

单位：civil aviation university of china,,中国民航大学,,中航西飞民用飞机有限责任公司,

关键词：TTHC;TPMS;努塞尔数;摩擦系数;换热器

基金：中国民航大学中央高校基本科研业务费用（3122019187）

采用换热器降低冷却空气温度是提高航空发动机性能的有效途径。为了提高换热器性能,需要对三重周期极小曲面(TPMS)在换热器上的应用进行分析。本文采用数值仿真的方法,研究在航空发动机工作条件下5种TPMS换热器的流动换热特性,分析对传热系数和压降的影响,总结出了空气侧和燃油侧的摩擦系数和努塞尔数与雷诺数的关联式,并与螺旋套管(TTHC)换热器进行对比分析。结果表明:在传热性能方面,沿横向距离变化,TPMS换热器传热系数呈周期性变化,在冷侧,TPMS换热器的努塞尔数排列顺序为Primitive>I-WP>Gyroid>Diamond>Fischer-Koch S。在阻力性能方面,I-WP换热器摩擦系数最低,压降损失最小。与TTHC换热器相比,5种TPMS换热器流动情况更加复杂,努塞尔数和摩擦系数均得到提高,I-WP换热器摩擦系数提升的最低为0.705,Primitive换热器努塞尔数系数提升的最高为833.66。

来源：2024年第5期

《热能动力工程》期刊编辑部

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