低質(zhì)量流速垂直并聯(lián)內(nèi)螺紋管中兩相流不穩(wěn)定性試驗(yàn)

在高壓試驗(yàn)臺(tái)上進(jìn)行了傾斜并聯(lián)內(nèi)螺紋管和光管內(nèi)汽-液兩相流不穩(wěn)定性試驗(yàn),在此基礎(chǔ)上對(duì)兩種管型進(jìn)行了對(duì)比研究,探討了兩種管型下各種參數(shù)對(duì)流動(dòng)不穩(wěn)定性的影響。對(duì)比研究表明,發(fā)生壓力降型脈動(dòng)時(shí),光管的界限熱負(fù)荷小于內(nèi)螺紋管;發(fā)生密度波型脈動(dòng)時(shí),內(nèi)螺紋管的界限熱負(fù)荷小于光管。通過(guò)對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行最小二乘法回歸,給出了兩種管型內(nèi)發(fā)生不穩(wěn)定性的界限熱負(fù)荷無(wú)因次方程。

在系統(tǒng)壓力p=3～10mpa,質(zhì)量流速g=300～600kg/s,進(jìn)口過(guò)冷度δtsub=30～90℃,內(nèi)壁熱負(fù)荷q=0～190kw/m2的工況范圍內(nèi),采用試驗(yàn)段長(zhǎng)度與內(nèi)徑之比(l/d)大于600、傾角為19.5o的φ38.1×7.5mm6頭內(nèi)螺紋管,研究了壓力、質(zhì)量流速、進(jìn)口過(guò)冷度以及兩管熱負(fù)荷不均勻?qū)Ω邏浩?水兩相流密度波脈動(dòng)的影響。結(jié)果表明,隨壓力增加,系統(tǒng)穩(wěn)定性增加;隨質(zhì)量流速增加,臨界熱負(fù)荷增加,而臨界干度下降;進(jìn)口過(guò)冷度對(duì)密度波脈動(dòng)呈現(xiàn)單值性影響,隨進(jìn)口過(guò)冷度下降,臨界熱負(fù)荷降低;在其他條件相同的情況下,并聯(lián)管不對(duì)稱加熱時(shí)的臨界熱負(fù)荷較對(duì)稱加熱時(shí)的臨界熱負(fù)荷更高。

在壓力為9～22mpa,質(zhì)量流速為600～1200kg/(m2·s),含汽率為0～1的工況范圍內(nèi),對(duì)φ38.1mm×7.5mm的6頭內(nèi)螺紋管中汽-液兩相流體的摩擦壓降特性進(jìn)行了試驗(yàn)研究。試驗(yàn)段采用水平絕熱布置。試驗(yàn)結(jié)果表明:壓力對(duì)兩相流摩擦壓降的影響很大,隨壓力增加,兩相流摩擦壓降倍率減小,在臨界壓力附近,兩相流摩擦壓降倍率趨近于1;隨含汽率增加,兩相流摩擦壓降倍率先增加,然后有減小的趨勢(shì);隨質(zhì)量流速增加,兩相流摩擦壓降倍率減小。用于計(jì)算單相水摩擦壓降系數(shù)以及用于計(jì)算汽-液兩相流體摩擦壓降的試驗(yàn)關(guān)聯(lián)式被提供。

在壓力為8～10mpa、質(zhì)量流速為350～600kg/(m2.s)、含汽率為0～1的工況范圍內(nèi),對(duì)直徑為38.1mm、壁厚為7.5mm的六頭內(nèi)螺紋管中汽液兩相流體的摩擦壓降特性進(jìn)行了試驗(yàn)研究,試驗(yàn)段采用水平絕熱布置。試驗(yàn)結(jié)果表明:壓力對(duì)兩相流摩擦壓降的影響很大,兩相流摩擦壓降倍率隨壓力增加而減小,在臨界壓力附近趨近于1;兩相流摩擦壓降倍率隨含汽率增加而先增加,然后有減小的趨勢(shì);兩相流摩擦壓降倍率也隨質(zhì)量流速增加而減小。并對(duì)用于計(jì)算汽液兩相流體摩擦壓降的試驗(yàn)關(guān)聯(lián)式中的b系數(shù)進(jìn)行了討論。

在亞臨界、近臨界及超臨界壓力區(qū),對(duì)600mw超臨界w火焰鍋爐水冷壁中垂直上升低質(zhì)量流速優(yōu)化內(nèi)螺紋管的傳熱特性進(jìn)行了試驗(yàn)研究,得到了不同運(yùn)行工況下內(nèi)螺紋管的壁溫分布,分析了壓力、外壁熱流密度、質(zhì)量流速對(duì)傳熱特性的影響。結(jié)果表明:低質(zhì)量流速優(yōu)化內(nèi)螺紋管具有良好的傳熱特性,能夠有效避免膜態(tài)沸騰;在亞臨界壓力區(qū),壓力與熱流密度的增大以及質(zhì)量流速的減小,均會(huì)導(dǎo)致干涸提前發(fā)生和干涸后的壁溫飛升值增大。與亞臨界壓力區(qū)相比,內(nèi)螺紋管在近臨界壓力區(qū)的傳熱特性變差,隨著壓力的增大,管壁溫度顯著升高,發(fā)生傳熱惡化時(shí)的臨界干度減小。在超臨界壓力區(qū),內(nèi)螺紋管在擬臨界點(diǎn)附近出現(xiàn)了傳熱強(qiáng)化;壓力越接近臨界壓力,傳熱強(qiáng)化越明顯;壓力與熱流密度的增大以及質(zhì)量流速的減小均會(huì)導(dǎo)致壁溫增大。

在亞臨界壓力條件下，針對(duì)φ28．6mm×5．8mm的優(yōu)化四頭內(nèi)螺紋管內(nèi)汽．水兩相流進(jìn)行水平絕熱條件下的摩擦阻力特性研究。研究結(jié)果表明，干度和系統(tǒng)壓力對(duì)內(nèi)螺紋管內(nèi)的兩相流摩擦壓降影響顯著。干度增大，則兩相摩擦倍率增大；壓力增大，兩相摩擦倍率減??；當(dāng)壓力接近臨界壓力時(shí)，兩相摩擦倍率接近于1。優(yōu)化四頭內(nèi)螺紋管在相同工況下的兩相流摩擦壓降小于普通內(nèi)螺紋管。當(dāng)其應(yīng)用于垂直管屏換熱設(shè)備時(shí)，壓力損失中摩擦壓降所占比例將會(huì)減小，從而加大重位壓降的影響程度，使得換熱設(shè)備在特定工況下具有自補(bǔ)償特性，從而形成良好的水動(dòng)力條件。

在亞臨界壓力條件下,針對(duì)ф28.6mm×5.8mm的優(yōu)化四頭內(nèi)螺紋管內(nèi)汽-水兩相流進(jìn)行水平絕熱條件下的摩擦阻力特性研究。研究結(jié)果表明,干度和系統(tǒng)壓力對(duì)內(nèi)螺紋管內(nèi)的兩相流摩擦壓降影響顯著。干度增大,則兩相摩擦倍率增大;壓力增大,兩相摩擦倍率減小;當(dāng)壓力接近臨界壓力時(shí),兩相摩擦倍率接近于1。優(yōu)化四頭內(nèi)螺紋管在相同工況下的兩相流摩擦壓降小于普通內(nèi)螺紋管。當(dāng)其應(yīng)用于垂直管屏換熱設(shè)備時(shí),壓力損失中摩擦壓降所占比例將會(huì)減小,從而加大重位壓降的影響程度,使得換熱設(shè)備在特定工況下具有自補(bǔ)償特性,從而形成良好的水動(dòng)力條件。

氣液兩相流流型振蕩誘發(fā)制冷循環(huán)不穩(wěn)定性的實(shí)驗(yàn)研究——研究利用變制冷劑流量制冷循環(huán)的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)結(jié)合流動(dòng)顯示方法發(fā)現(xiàn)：1)蒸發(fā)器出口的制冷劑氣液兩相流流型存在過(guò)熱蒸汽流和霧狀流兩種型式，二者之間存在一個(gè)轉(zhuǎn)變過(guò)渡區(qū)域，此時(shí)，兩種流型閃動(dòng)交替出現(xiàn)，回氣...

內(nèi)螺紋銅管又稱非平滑管，英文名稱innergroovedcoppertube(igt)，是指 外表面光滑，內(nèi)表面具有一定數(shù)量，一定規(guī)則螺紋的內(nèi)螺紋tp2紫銅管。 由于內(nèi)螺紋銅管內(nèi)表面積的增加，所以它的導(dǎo)熱性能要比光管提高百分之二十到三十。 內(nèi)螺紋銅管的發(fā)展大致經(jīng)歷了如下幾個(gè)發(fā)展階段： （1）山型齒內(nèi)螺紋管； （2）梯型槽內(nèi)螺紋管； （3）頂角型內(nèi)螺紋管； （4）細(xì)高齒型內(nèi)螺紋管。（又稱瘦高齒內(nèi)螺紋銅管） 目前，國(guó)外又陸續(xù)推出了高低齒齒型、齒頂開槽、雙旋向等內(nèi)螺紋管 傳熱性能： 按照國(guó)標(biāo)gb/t20928-2007中的要求，內(nèi)螺紋銅管產(chǎn)品按照產(chǎn)品名稱、牌號(hào)、狀態(tài)、 外徑、底壁厚、齒高加齒頂角、螺旋角、螺紋數(shù)和標(biāo)準(zhǔn)編號(hào)的順序表示： 示例1：tp2m2φ9.52×0.30+0.20-53-18/60gb/t20928-20072、（用tp2制造的， 供應(yīng)狀態(tài)為

通過(guò)對(duì)比不同結(jié)構(gòu)尺寸的垂直上升內(nèi)螺紋管在亞臨界及超臨界壓力下的傳熱系數(shù)計(jì)算關(guān)聯(lián)式,結(jié)果表明:傳熱系數(shù)隨著質(zhì)量流量的增大、壓力及熱負(fù)荷的減小而增大;換熱系數(shù)峰值在兩相沸騰區(qū);在超臨界壓力區(qū),由于水在擬臨界附近變化劇烈,在擬臨界焓值區(qū)傳熱系數(shù)有最大值。內(nèi)螺紋管結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)傳熱特性的影響與無(wú)因次數(shù)n有密切關(guān)系。

在壓力9～22mpa,質(zhì)量流速450～2000kg·m?2·s?1,內(nèi)壁熱負(fù)荷200～700kw·m?2的參數(shù)范圍內(nèi),試驗(yàn)研究了用于1000mw超超臨界鍋爐??28.6mm×5.8mm垂直上升內(nèi)螺紋水冷壁管內(nèi)汽水流動(dòng)沸騰傳熱。研究表明:內(nèi)螺紋管內(nèi)壁螺紋的漩流作用可抑制偏離核態(tài)沸騰(dnb)傳熱惡化,內(nèi)螺紋管在高干度區(qū)發(fā)生蒸干型(do)傳熱惡化。增大質(zhì)量流速可推遲壁溫飛升,壁溫飛升幅度隨質(zhì)量流速增大而降低。熱負(fù)荷越大管壁溫越高,隨熱負(fù)荷增大管壁壁溫飛升提前,且傳熱惡化后壁溫飛升值增大。隨著壓力增加,壁溫飛升發(fā)生干度值減小。內(nèi)螺紋管汽水流動(dòng)沸騰傳熱系數(shù)呈?形分布,傳熱系數(shù)峰值出現(xiàn)在汽水沸騰區(qū)。文中還給出了亞臨界壓力區(qū)內(nèi)螺紋管單相區(qū)和汽水沸騰區(qū)的傳熱系數(shù)試驗(yàn)關(guān)聯(lián)式。

在壓力p=24~32mpa、質(zhì)量流速g=420~800kg/(m2·s)、外壁熱流密度q=150~360kw/m2的參數(shù)范圍內(nèi),對(duì)低質(zhì)量流速下水在超臨界循環(huán)流化床(cfb)環(huán)形爐膛鍋爐水冷壁中內(nèi)螺紋管內(nèi)的傳熱特性進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究,得到了不同運(yùn)行工況下內(nèi)螺紋管的壁溫分布規(guī)律,分析了外壁熱負(fù)荷、質(zhì)量流速和壓力對(duì)內(nèi)螺紋管傳熱特性的影響,并給出了可用于工程實(shí)踐的實(shí)驗(yàn)關(guān)聯(lián)式。結(jié)果表明:超臨界壓力下,內(nèi)螺紋管壁溫隨流體焓值的增加單調(diào)增加,在擬臨界點(diǎn)附近發(fā)生了傳熱強(qiáng)化現(xiàn)象,壁溫曲線變平緩,傳熱系數(shù)達(dá)到最大值;外壁熱負(fù)荷的增大、質(zhì)量流速的減小以及壓力的增大都會(huì)使內(nèi)螺紋管壁溫升高,傳熱系數(shù)減小。

在壓力22.5~28mpa,質(zhì)量流速600~1000kg·m-2·s-1,工質(zhì)比焓800~3100kj·kg-1范圍內(nèi),對(duì)超臨界水在四頭內(nèi)螺紋管內(nèi)的流動(dòng)阻力特性進(jìn)行了試驗(yàn)研究,得到了不同工況下內(nèi)螺紋管流動(dòng)阻力的變化規(guī)律,分析了壓力、質(zhì)量流速和工質(zhì)比焓變化對(duì)內(nèi)螺紋管摩擦阻力系數(shù)的影響。試驗(yàn)結(jié)果表明:超臨界壓力下質(zhì)量流速對(duì)摩擦阻力壓降有很大影響,但對(duì)摩擦阻力系數(shù)的影響很小;在擬臨界區(qū)域摩擦阻力系數(shù)有階躍式增長(zhǎng)現(xiàn)象,且這種階躍增長(zhǎng)現(xiàn)象隨著壓力的增加而減弱。整理試驗(yàn)數(shù)據(jù)得到超臨界水的內(nèi)螺紋管摩擦阻力系數(shù)經(jīng)驗(yàn)關(guān)聯(lián)式,與試驗(yàn)值相比誤差小于15%,為設(shè)計(jì)具有良好水動(dòng)力特性的超臨界鍋爐提供可靠依據(jù)。

內(nèi)螺紋管作為一種高效的節(jié)能元件已在動(dòng)力、航天、電子等領(lǐng)域廣泛應(yīng)用,為進(jìn)一步促進(jìn)內(nèi)螺紋強(qiáng)化傳熱技術(shù)研發(fā),對(duì)近30年來(lái)內(nèi)螺紋管內(nèi)流動(dòng)傳熱研究進(jìn)行了綜述,內(nèi)容涉及內(nèi)螺紋管內(nèi)流動(dòng)傳熱機(jī)理、傳熱規(guī)律、傳熱惡化及預(yù)報(bào)等.

針對(duì)并聯(lián)矩形通道,基于積分法建立包括入口段、加熱段和上升段的并聯(lián)通道流動(dòng)不穩(wěn)定性模型,開發(fā)并聯(lián)矩形通道流動(dòng)不穩(wěn)定性分析程序,并采用國(guó)內(nèi)外并聯(lián)通道流動(dòng)不穩(wěn)定性實(shí)驗(yàn)對(duì)程序進(jìn)行驗(yàn)證;其次,采用計(jì)算分析程序分析并聯(lián)矩形雙通道系統(tǒng)壓力、入口及出口節(jié)流等條件對(duì)矩形雙通道流動(dòng)不穩(wěn)定性邊界和系統(tǒng)脈動(dòng)頻率的影響。分析結(jié)果表明,不同壓力下系統(tǒng)流動(dòng)不穩(wěn)定性邊界和系統(tǒng)脈動(dòng)頻率分布重合,但對(duì)相同入口過(guò)冷度工況,隨著壓力增大,系統(tǒng)穩(wěn)定性增強(qiáng),系統(tǒng)脈動(dòng)頻率增大;隨著入口阻力系數(shù)增加和出口阻力系數(shù)減小,系統(tǒng)穩(wěn)定性增強(qiáng),系統(tǒng)脈動(dòng)頻率增大。

碳鋼管接頭，內(nèi)螺紋sch80，規(guī)格尺寸見(jiàn)圖紙螺紋標(biāo)準(zhǔn)asmeb1.20. 尺寸數(shù)量單價(jià) 1/8"100 1/4"100 3/8"100 1/2"100 3/4"100 1"100 11/4"100 11/2"100 2"100 21/2"50 3"50 4"50 5"10 6"10 碳鋼半管接頭，內(nèi)螺紋sch80，規(guī)格尺寸見(jiàn)圖紙螺紋標(biāo)準(zhǔn)asmeb1.20. 尺寸數(shù)量單價(jià) 1/8"100 1/4"100 3/8"100 1/2"100 3/4"100 1"100 11/4"100 11/2"100 2"100 21/2"50 3"50 4"50 5"10 6"10 劉漫 2011*11*30

通過(guò)對(duì)600mw超臨界w火焰鍋爐水冷壁的設(shè)計(jì)與應(yīng)用,研究試驗(yàn)φ32mm×6.3mm四頭12cr1movg優(yōu)化內(nèi)螺紋管(omlr)在亞臨界、近臨界、超臨界區(qū)的流動(dòng)傳熱特性。試驗(yàn)獲得了不同工況(壓力、熱負(fù)荷、質(zhì)量流速)下內(nèi)螺紋管壁溫分布和內(nèi)壁換熱系數(shù)隨焓值的變化規(guī)律。并根據(jù)試驗(yàn)數(shù)據(jù),擬合建立單相、兩相換熱系數(shù)計(jì)算關(guān)聯(lián)式,同時(shí)進(jìn)一步建立傳熱惡化發(fā)生時(shí)的臨界條件及干涸后傳熱計(jì)算關(guān)聯(lián)式,為鍋爐垂直上升內(nèi)螺紋管水冷壁設(shè)計(jì)和運(yùn)行提供可靠數(shù)據(jù)。

介紹了紫銅內(nèi)螺紋管成型原理,成型裝置的結(jié)構(gòu)特點(diǎn),設(shè)備性能

為了揭示斜流式泵噴水推進(jìn)器的內(nèi)部流動(dòng)規(guī)律,利用多重參考系法,選用標(biāo)準(zhǔn)k-ε湍流模型和sim-ple算法,對(duì)不同工況下斜流式泵噴水推進(jìn)器進(jìn)行了數(shù)值模擬,分析了泵內(nèi)部流動(dòng)與其不穩(wěn)定性之間的關(guān)系及葉輪葉片表面的壓力分布規(guī)律.結(jié)果表明:揚(yáng)程系數(shù)ψ與q/qbep曲線在流量為0.65qbep～0.67qbep工況下出現(xiàn)了正斜率(q為工況點(diǎn)流量,qbep為最佳設(shè)計(jì)工況點(diǎn)流量),主要原因是導(dǎo)葉進(jìn)口輪轂處的回流撞擊葉輪出口流動(dòng),使其產(chǎn)生流動(dòng)分離,最終形成旋渦,導(dǎo)致內(nèi)部流動(dòng)不穩(wěn)定,從而使壓力上升;在流量為0.65qbep和0.85qbep工況下,導(dǎo)葉內(nèi)均出現(xiàn)回流,回流區(qū)域及回流速度隨流量減小而增大.模擬分析說(shuō)明斜流式泵噴水推進(jìn)器在小流量工況下運(yùn)行具有不穩(wěn)定性.

通過(guò)綜合考慮振型耦合顫振效應(yīng)、再生顫振效應(yīng)和摩擦型顫振效應(yīng)等3方面的主要因素,建立了基于這3個(gè)方面因素的動(dòng)力學(xué)模型,分析了剛度主軸與切削法方向夾角、摩擦角對(duì)顫振的影響規(guī)律,找到了能夠避開大、小剛度主軸相近的內(nèi)螺紋車削的刀桿截面。

經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)與理論對(duì)比,研究了r404a在外徑9.52mm內(nèi)螺紋管內(nèi)局部平均冷凝換熱系數(shù)。采用cavallini純工質(zhì)與混合工質(zhì)關(guān)聯(lián)式分別計(jì)算的冷凝換熱系數(shù),最大偏差不到4%。在工程計(jì)算r404a內(nèi)螺紋管內(nèi)冷凝換熱系數(shù)時(shí),可將其以純質(zhì)來(lái)對(duì)待。分析比較cavallini,yu-koyama和kaushink-azer關(guān)聯(lián)式,各自的理論預(yù)測(cè)值和實(shí)驗(yàn)結(jié)果相比,表明cavallini關(guān)聯(lián)式的預(yù)測(cè)精度最高,其標(biāo)準(zhǔn)偏差為7.76%。因此cavallini關(guān)聯(lián)式對(duì)于r404a在管內(nèi)的冷凝換熱預(yù)測(cè)有較好的適用性。研究結(jié)果對(duì)r404a冷凝器的工程設(shè)計(jì)及其優(yōu)化具有一定的參考意義。

以氮?dú)夂退疄閷?shí)驗(yàn)介質(zhì),利用高速攝像機(jī)對(duì)水力直徑為1.15mm的矩形小通道內(nèi)的氣液兩相垂直向上流動(dòng)特性進(jìn)行可視化研究,依次得到泡狀流、彈狀流、攪拌流和環(huán)狀流4種典型的流型圖像。針對(duì)小通道內(nèi)氣泡之間相互無(wú)遮掩性的優(yōu)勢(shì),運(yùn)用圖像處理技術(shù)對(duì)流型圖像分形增強(qiáng),檢測(cè)氣泡邊緣并填充后根據(jù)提出的氣相體積模型,得到兩相流動(dòng)的含氣率。結(jié)合實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),根據(jù)分液相reynolds數(shù)把流動(dòng)分為層流區(qū)、過(guò)渡區(qū)和紊流區(qū),并對(duì)chisholm關(guān)系式進(jìn)行修正,結(jié)果表明:修正后的壓降模型能較好地預(yù)測(cè)本文實(shí)驗(yàn)結(jié)果。