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更新時(shí)間：2025.04.12
螺旋管內(nèi)高壓汽水兩相流動(dòng)沸騰干涸點(diǎn)的研究

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在較寬的實(shí)驗(yàn)參數(shù)范圍內(nèi)(系統(tǒng)壓力P=8～15 MPa,質(zhì)量流速G=800～1800 kg·m~(-2)·s~(-1),壁面熱流密度q_w=200～950 kW·m~(-2))對一立式螺旋管內(nèi)(管內(nèi)徑為10 mm,螺旋直徑為300 mm,節(jié)距為50 mm)汽水兩相流動(dòng)沸騰干涸特性進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究。通過研究,獲得了干涸發(fā)生時(shí)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(gè)參數(shù)對臨界干度的影響規(guī)律。同時(shí)在實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上,提出了一個(gè)適用于計(jì)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(yàn)關(guān)系式。

CO_2在立式螺旋管內(nèi)流動(dòng)沸騰換熱的實(shí)驗(yàn)研究

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在管內(nèi)徑9.0 mm、壁厚1.5 mm、螺旋管繞徑283.0 mm的立式螺旋管內(nèi),對CO2流動(dòng)沸騰換熱特性進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究。分析熱流密度(q=1.4~48.0 kW/m2)、質(zhì)量流速(G=54.0~400.0 kg/(m2·s))和運(yùn)行壓力(pin=5.6~7.0 MPa)對內(nèi)壁溫分布和換熱特性的影響規(guī)律。結(jié)果表明:螺旋管內(nèi)壁溫周向分布不均勻,單相液體以及過熱蒸汽區(qū)離心力的作用使內(nèi)側(cè)母線溫度最高、外側(cè)母線溫度最低,在兩相沸騰區(qū)蒸汽受到浮升力作用聚集在管上部而容易發(fā)生蒸干,因此上母線溫度最高,溫度最低值則由離心力和浮升力的相對大小共同決定。局部平均換熱系數(shù)隨熱流密度以及進(jìn)口壓力的增加而顯著增加,但增大質(zhì)量流速對換熱系數(shù)的影響不大,表明核態(tài)沸騰是CO2在螺旋管內(nèi)流動(dòng)沸騰的主要傳熱模式而強(qiáng)制對流效應(yīng)較弱;發(fā)現(xiàn)了隨著熱流密度增加所引起的核態(tài)沸騰強(qiáng)度變化以及干涸和再潤濕使得換熱系數(shù)隨干度的變化可分成3個(gè)區(qū)域。并基于實(shí)驗(yàn)獲得的2 124個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)擬合兩相區(qū)沸騰換熱關(guān)聯(lián)式。

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