船用燃气轮机在箱装体中运行时，工作温度高、燃机表面散热量大导致箱装体内温度很高，影响箱体内电控元件及各附件的正常工作，也不利于工作人员的安全，因此船上广泛采用排气引射的方法对箱装体内进行通风冷却。本文以某型船用排气引射装置为原型进行了数值计算，发现引射系数小于10%，不满足冷却通风要求。首先对引射器进行一维计算并确定其最佳结构尺寸，然后结合船上实际安装布置情况，对改进的排气引射装置进行三维流场优化计算。结果表明，优化改进后的结构引射系数提高，满足设计要求，同时为后续的结构设计提供了重要的参考。
When the marine gas turbine working in the case module, the high working temperature and the huge heat dissipation of the gas turbine let the temperature of the case module very high, this will affect the normal operation of the electronic components and accessories, it is not safe for the staff. So the exhaust injector is widespread used on the ship to cool the case module. In this thesis, the numerical simulation have been done with a marine gas turbine exhaust injector, the result show that the ejector coefficient is less than 10%, it can not meet the cooling requirement. In this paper, One-dimensional calculation has been done for the ejector and determined the optimum dimension of the structure, then, according to the real distribution, The three-dimensional flow field optimization calculation has been done to the improved exhaust ejector. The results show that the ejector coefficient of the improved structure raised, it can meets the design requirement, it is usefully to the structure design in the future.
2021,43(7): 88-92 收稿日期：2020-08-06
DOI：10.3404/j.issn.1672-7649.2021.07.018
分类号：TK221
基金项目：国家科技重大专项(2017-I-0011-0012)
作者简介：史振(1990-),男,工程师,主要从事燃气轮机结构设计及整机试验研究
参考文献：
[1] 王小玲. 高速舰用燃气轮机超短型排气引射装置的研究与应用[J]. 船舶, 2005(5):35-40
[2] 王忠义. 船用燃气轮机排气引射装置性能研究[D]. 哈尔滨:哈尔滨工程大学, 2010.
[3] 姚朝晖. 计算流体力学入门[M]. 北京:清华大学出版社, 2002.
[4] 周绍荣, 陈汉平, 杜朝辉, 等. 燃气轮机排气引射冷却系统的数学模型及其计算[J]. 上海交通大学学报, 2000, 34(9)
[5] 张谋进. 用于粘性可压缩流动数值计算的SIMPLE方法[J]. 航空动力学报, 1997(1):46-50
[6] 韩蕴蕾. 船用燃气轮机排气引射器数值模拟及实验研究[D]. 哈尔滨:哈尔滨工程大学, 2005.
[7] 李东明, 王林. 船用燃机排气引射器的数值模拟及试验研究[J]. 热能动力工程, 2002, 17(99):226-230
[8] 索科洛夫ЁЯ, 津格尔HM. 喷射器[M]. 黄秋云, 译. 北京:科学出版社, 1977.
