傾斜并聯(lián)內(nèi)螺紋管汽水兩相流密度波型脈動試驗

在亞臨界壓力條件下,針對ф28.6mm×5.8mm的優(yōu)化四頭內(nèi)螺紋管內(nèi)汽-水兩相流進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;當壓力接近臨界壓力時,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。當其應用于垂直管屏換熱設備時,壓力損失中摩擦壓降所占比例將會減小,從而加大重位壓降的影響程度,使得換熱設備在特定工況下具有自補償特性,從而形成良好的水動力條件。

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行了試驗研究。試驗段采用水平絕熱布置。試驗結(jié)果表明:壓力對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;隨質(zhì)量流速增加,兩相流摩擦壓降倍率減小。用于計算單相水摩擦壓降系數(shù)以及用于計算汽-液兩相流體摩擦壓降的試驗關(guān)聯(lián)式被提供。

針對600mw超臨界"w"火焰鍋爐低質(zhì)量流速水冷壁所采用的內(nèi)螺紋管及鍋爐設計參數(shù),在高壓汽水兩相流試驗臺上進行了垂直并聯(lián)內(nèi)螺紋管中兩相流不穩(wěn)定性的試驗研究,并觀測到了壓力降和密度波兩種形式的脈動.在試驗參數(shù)范圍內(nèi)就系統(tǒng)壓力、質(zhì)量流速、進口過冷度、上游可壓縮容積、出口節(jié)流度和不對稱加熱對兩相流不穩(wěn)定性的影響進行了研究和分析.試驗表明,在垂直并聯(lián)內(nèi)螺紋管中,壓力降型脈動出現(xiàn)在干度較低的水動力曲線負斜率段,為兩管整體脈動,而密度波型脈動出現(xiàn)在干度較高的正斜率區(qū)域,呈管間脈動.同時,根據(jù)試驗結(jié)果,采用均相流模型得到了不穩(wěn)定發(fā)生的界限關(guān)系式,為超臨界鍋爐低質(zhì)量流速垂直并聯(lián)內(nèi)螺紋管水冷壁的設計與安全運行提供了依據(jù).

在200~450kg/(m2.s)的低質(zhì)量流速下,采用31.8mm×6mm的6頭內(nèi)螺紋管,在高壓試驗臺上進行了垂直和傾斜并聯(lián)內(nèi)螺紋管兩相流不穩(wěn)定性對比試驗研究.研究表明:對壓力降脈動和密度波脈動,隨著進口壓力和質(zhì)量流速的增加,發(fā)生脈動的界限熱負荷增加,垂直并聯(lián)管的界限熱負荷總是大于傾斜并聯(lián)管,說明垂直并聯(lián)內(nèi)螺紋管的穩(wěn)定性更好;過冷度對脈動發(fā)生的界限熱負荷和脈動周期的影響出現(xiàn)不同的趨勢.通過對試驗數(shù)據(jù)進行回歸處理,給出了兩種條件下發(fā)生不穩(wěn)定性脈動的起始點無因次準則方程.

在高壓汽-水兩相流實驗臺上進行了低質(zhì)量流速垂直并聯(lián)內(nèi)螺紋管密度波型不穩(wěn)定性的試驗研究,觀察到了垂直并聯(lián)內(nèi)螺紋管氣-液兩相流密度波型不穩(wěn)定性的一些主要特征。在試驗參數(shù)范圍內(nèi)就熱負荷、系統(tǒng)壓力、質(zhì)量流速、進口過冷度和不對稱加熱對密度波型不穩(wěn)定性的影響進行了研究和分析。同時根據(jù)試驗結(jié)果,采用均相流模型得到了密度波型不穩(wěn)定發(fā)生的界限關(guān)系式。

在高壓試驗臺上進行了傾斜并聯(lián)內(nèi)螺紋管和光管內(nèi)汽-液兩相流不穩(wěn)定性試驗,在此基礎上對兩種管型進行了對比研究,探討了兩種管型下各種參數(shù)對流動不穩(wěn)定性的影響。對比研究表明,發(fā)生壓力降型脈動時,光管的界限熱負荷小于內(nèi)螺紋管;發(fā)生密度波型脈動時,內(nèi)螺紋管的界限熱負荷小于光管。通過對試驗數(shù)據(jù)進行最小二乘法回歸,給出了兩種管型內(nèi)發(fā)生不穩(wěn)定性的界限熱負荷無因次方程。

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）細高齒型內(nèi)螺紋管。（又稱瘦高齒內(nèi)螺紋銅管） 目前，國外又陸續(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： 按照國標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、狀態(tài)、 外徑、底壁厚、齒高加齒頂角、螺旋角、螺紋數(shù)和標準編號的順序表示： 示例1：tp2m2φ9.52×0.30+0.20-53-18/60gb/t20928-20072、（用tp2制造的， 供應狀態(tài)為

本文針對原有內(nèi)螺紋管水壓工裝的原理、結(jié)構(gòu)及使用后的效果，結(jié)合生產(chǎn)實情，對局部結(jié)構(gòu)進行了改進設計，有效地提高了生產(chǎn)效率。

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),對超臨界水在四頭內(nèi)螺紋管內(nèi)的流動阻力特性進行了試驗研究,得到了不同工況下內(nèi)螺紋管流動阻力的變化規(guī)律,分析了壓力、質(zhì)量流速和工質(zhì)比焓變化對內(nèi)螺紋管摩擦阻力系數(shù)的影響。試驗結(jié)果表明:超臨界壓力下質(zhì)量流速對摩擦阻力壓降有很大影響,但對摩擦阻力系數(shù)的影響很小;在擬臨界區(qū)域摩擦阻力系數(shù)有階躍式增長現(xiàn)象,且這種階躍增長現(xiàn)象隨著壓力的增加而減弱。整理試驗數(shù)據(jù)得到超臨界水的內(nèi)螺紋管摩擦阻力系數(shù)經(jīng)驗關(guān)聯(lián)式,與試驗值相比誤差小于15%,為設計具有良好水動力特性的超臨界鍋爐提供可靠依據(jù)。

碳鋼管接頭，內(nèi)螺紋sch80，規(guī)格尺寸見圖紙螺紋標準asmeb1.20. 尺寸數(shù)量單價 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)格尺寸見圖紙螺紋標準asmeb1.20. 尺寸數(shù)量單價 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

通過對600mw超臨界w火焰鍋爐水冷壁的設計與應用,研究試驗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)的流動傳熱特性。試驗獲得了不同工況(壓力、熱負荷、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)試驗數(shù)據(jù),擬合建立單相、兩相換熱系數(shù)計算關(guān)聯(lián)式,同時進一步建立傳熱惡化發(fā)生時的臨界條件及干涸后傳熱計算關(guān)聯(lián)式,為鍋爐垂直上升內(nèi)螺紋管水冷壁設計和運行提供可靠數(shù)據(jù)。

電廠在對管屏用測厚儀測厚時發(fā)現(xiàn)內(nèi)螺紋管局部壁厚不足,取樣解剖,通過著色發(fā)現(xiàn)在管子橫斷面上有很細的長條缺陷,現(xiàn)場判斷為分層。實際是,電廠測厚的結(jié)果大部分是由于測厚儀與管子間偶合的不好,個別點是由于內(nèi)螺紋管內(nèi)部有小缺陷導致測厚減薄。經(jīng)金相試驗,結(jié)果表明缺陷是夾雜物。

在亞臨界、近臨界及超臨界壓力區(qū),對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行了試驗研究,得到了不同運行工況下內(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,均會導致干涸提前發(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)螺紋管在擬臨界點附近出現(xiàn)了傳熱強化;壓力越接近臨界壓力,傳熱強化越明顯;壓力與熱流密度的增大以及質(zhì)量流速的減小均會導致壁溫增大。

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內(nèi)螺紋管作為一種高效的節(jié)能元件已在動力、航天、電子等領域廣泛應用,為進一步促進內(nèi)螺紋強化傳熱技術(shù)研發(fā),對近30年來內(nèi)螺紋管內(nèi)流動傳熱研究進行了綜述,內(nèi)容涉及內(nèi)螺紋管內(nèi)流動傳熱機理、傳熱規(guī)律、傳熱惡化及預報等.

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,設備性能

揚中市科普儀表電器成套廠 0511-88523863www.cnkepu.net 內(nèi)螺紋端接式管接頭 符合asmeb16.11螺紋管件尺寸規(guī)范 ■-壓力2000、3000、6000psi ■-制造材料：304、316 ■-螺紋尺寸符合jisb0203、gb7306、b.s..84標準 ■-直管螺紋和其它螺紋標準也可供貨,但貨期很長 ■-3000psi壓力以下的產(chǎn)品，以2000psi壓力等級的產(chǎn)品供貨 ■-毫米尺寸可能會修改 端接尺寸其它尺寸(2000psi) 連接螺紋通徑-e 基本訂購號 falbs a1/86-2n2-t2242.0216.73.5 1/48-4n2-t2242.02110.23.5 3/810-6n2-t2550.02510.43.5 1/215-8n2

通過對比不同結(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)對傳熱特性的影響與無因次數(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)壁熱負荷200～700kw·m?2的參數(shù)范圍內(nèi),試驗研究了用于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。熱負荷越大管壁溫越高,隨熱負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)試驗關(guān)聯(lián)式。

經(jīng)過實驗與理論對比,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)式分別計算的冷凝換熱系數(shù),最大偏差不到4%。在工程計算r404a內(nèi)螺紋管內(nèi)冷凝換熱系數(shù)時,可將其以純質(zhì)來對待。分析比較cavallini,yu-koyama和kaushink-azer關(guān)聯(lián)式,各自的理論預測值和實驗結(jié)果相比,表明cavallini關(guān)聯(lián)式的預測精度最高,其標準偏差為7.76%。因此cavallini關(guān)聯(lián)式對于r404a在管內(nèi)的冷凝換熱預測有較好的適用性。研究結(jié)果對r404a冷凝器的工程設計及其優(yōu)化具有一定的參考意義。

在較寬的實驗參數(shù)范圍內(nèi)(系統(tǒng)壓力p=8～15mpa,質(zhì)量流速g=800～1800kg·m~(-2)·s~(-1),壁面熱流密度q_w=200～950kw·m~(-2))對一立式螺旋管內(nèi)(管內(nèi)徑為10mm,螺旋直徑為300mm,節(jié)距為50mm)汽水兩相流動沸騰干涸特性進行了實驗研究。通過研究,獲得了干涸發(fā)生時螺旋管圈壁溫的分布特征以及壓力、質(zhì)量流速和壁面熱流密度這三個參數(shù)對臨界干度的影響規(guī)律。同時在實驗數(shù)據(jù)的基礎上,提出了一個適用于計算螺旋管內(nèi)高壓高含汽率工況下汽水兩相流臨界干度的經(jīng)驗關(guān)系式。

本文在全周加熱和單側(cè)加熱的條件下,對600mw超臨界變壓運行直流鍋爐水冷壁φ28×6mm內(nèi)螺紋管進行了傳熱與阻力特性的試驗研究。試驗參數(shù)為壓力13-27mpa,質(zhì)量流速400-1800kg/m2·s,內(nèi)壁熱負荷200-800kw/m2。試驗得出了在不同參數(shù)條件下的壁溫分布、發(fā)生傳熱惡化的臨界條件、單相及兩相對流放熱系數(shù)、干涸后放熱系數(shù)及內(nèi)螺紋管的摩擦壓降,提出了計算關(guān)聯(lián)式,比較了單側(cè)加熱與全周加熱的區(qū)別,為超臨界鍋爐設計提供了重要依據(jù)。