文章标题：烟囱出口角度对船舶主机排气流动特性影响分析

文章作者：熊昵¹, 胡肖肖², 李良才², 李艳华², 邵勇², 叶晓明¹
关 键 字：燃气轮机;烟囱角度;流动特性;排气扩散
文章摘要：排气烟囱位于燃气轮机排气系统末端，对排气管路排出的烟气流向起到一定的引流作用。不同排气烟囱出口角度对排气系统的流动阻力、排气区域流场、温度场分布以及烟气弥漫与倒吸均会产生影响作用。因此，开展排气烟囱出口角度研究对改善排气系统流动特性具有重要的意义。本文以某型船舶为研究对象，建立燃气轮机进排气系统流动特性数值模型，开展了不同排气烟囱角度下排气流动特性随外界风速、风向变化趋势的研究。在此基础上，进一步探究不同风速、风向条件下，烟囱出口角度对排气区域流场、壁面温度分布以及烟气扩散与倒吸的影响，从多角度对比分析了烟囱出口角度对排气系统流动特性的综合影响。研究结果表明，在一定约束条件下，当排气烟囱出口角为45°时，其排气流动性能与烟囱围壁平均温度等综合性能最好。同时，在船舶尾部近甲板处未发生烟气明显扩散，在进气系统吸气入口未发生烟气倒吸。本文研究工作为特征环境条件下燃气轮机排气烟囱结构设计提供了思路，具有较好的工程指导意义。