低质量流速下内螺纹管摩擦压降特性研究

在低质量流速下,对绝热水平布置的φ31.8 mm×6.0 mm西门子公司优化内螺纹管进行了高压汽水两相流摩擦压降特性试验研究;为进行比较,又对同规格的水平绝热光管的两相摩擦压降进行了测定。同时探讨超临界压力下优化内螺纹管摩擦压降特性。根据试验结果,得到了优化内螺纹管的两相摩擦压降倍率随压力、蒸汽干度和质量流速变化,分析超临界压力下优化内螺纹管的摩擦压降随质量流速、工质焓值和压力的变化。通过与水平光管比较发现:在高干度区,水平内螺纹管的两相摩擦压降倍率比水平光管有一明显得多的峰值存在。与亚临界压力下单相摩擦阻力系数相比,超临界压力下内螺纹管摩擦阻力系数的特点是在拟临界温度处摩擦阻力系数存在一个突跳变化,即存在一个峰值。     

分体式真空锅炉汽液两相流动及压降特性实验研究

通过搭建可视化热态实验台,对分体式真空锅炉汽液两相流动及压降特性进行了研究。采用压差法对上升管处的质量含汽率进行测量,进而根据所测量的含汽率对锅筒内的不同压降进行计算分析。结果表明:下锅筒热负荷分布不均、上锅筒蒸汽空间压力波动及其引发的过冷沸腾、工质内部压力波动等均会对锅炉运行过程中的稳定性造成影响。在锅炉内部汽液两相压降中,重位压降是最主要的部分,约为其他形式压降的50~100倍。锅炉内部汽液两相压降、含汽率、循环质量流量以及传热系数等参数之间相互影响,密不可分。在实验结果与理论分析基础上提出了分体式真空锅炉的优化建议。     

微重力环境下水平方管内气液两相流动特性的数值研究

基于数值方法,采用流体体积函数模型(volume of fluid,VOF)对10-4g0和g0重力环境下水平方管内空气-水两相流和制冷剂R134a蒸汽-液体两相流进行数值模拟,分别得到泡状流、弹状流、搅混流和环状流4种典型流型,但两种混合物在流型上存在较大差异。通过对数值结果的统计分析,得到两种混合物在不同重力环境下的压降分布。结果显示,微重力下两种混合物的压降均大于常重力环境,且压降都随气、液速度的增大而增大;相同工况下,空气-水的压降大于R134a蒸汽-液体两相流的压降。将得到的压降数值结果与均相流模型、Friedel模型和Chisholm模型依次进行对比。重新根据分液相雷诺数(Reynolds)将流动分为层流区、过渡区和紊流区,并对Chisholm关系式进行了修正。结果显示,修正后的压降模型能较好地预测微重力环境下的气液两相流动压降。根据汽液两相流动特性,分析了发生以上现象的原因。     

多喷嘴汽-液两相喷射器的工作特性研究

对以湿蒸汽为工作流体的多喷嘴汽–液喷射器机制进行研究,利用质量、能量及动量守恒方程建立了喷射器工作特性一维理论模型。模型求解过程中,采用两相临界流均相平衡模型计算单喷射蒸汽喷嘴的临界流速,并利用多喷射速度系数对其修正,得到多喷射蒸汽喷嘴的出口速度;综合考虑Cattadori的壁面力和Howard的喉部压损理论对流动的影响来确定混合室阻力。为验证模型的正确性,设计以湿蒸汽为工作蒸汽的实验台,并采用多喷嘴喷射器作为实验元件。研究结果表明:容积喷射系数随压力比的增大而减小,且增大喷射器的截面比可使容积喷射系数增加,但缩小了喷射器的工作范围;容积喷射系数随蒸汽干度的增大和过冷水温度的升高而减小。理论计算结果与实验值基本相符。     

角管式蒸汽锅炉预分离装置汽液分离数值模拟研究

采用数值模拟的方法研究了角管式蒸汽锅炉预分离装置不同运行参数下汽水两相的分离效率,分析了压力、入口干度、入口质量流速及引出管内径对预分离装置汽水分离效率的影响。模拟结果表明:当压力升高,汽水密度差和液滴直径减小,导致水滴的重力小于蒸汽对它的浮力及摩擦力之和,使得更多水滴被蒸汽带入引出管内,从而分离效率降低;分离效率随入口干度的增高而增大;增大入口质量流速不利于汽液两相的分离;增加引出管内径会使预分离装置分离效率降低。     

质量流量计在毛细管流量测试中的应用

1引言在小型制冷装置上（如冰箱、家用空调器等）,毛细管作为节流元件被广泛采用,高温高压液体经毛细管节流变为低温低压的汽液两相流体,其流通能力对制冷系统起着关键作用。对于在毛细管中的汽液两相流,由于二者的流速不同,汽液两相的流动结构又是多种多样的,而且是带随机性的,因而要全面准确地图1测定毛细管氮气流量的测验装置（ASHRAE标准）描述汽液两相流体的流动状况是相当困难的。为研究毛细管的流通能力,依据美国供暖制冷空调工程师学会标准ASHRAE28－1988制冷剂毛细管流量的试验方法》,可以统一用氮气来标定毛细管,…     

一种新的低含液率气液两相流槽式孔板压降倍率相关式

为准确测量凝析天然气流量,对低含液率气液两相流条件下槽式孔板的压降相关式进行了实验研究。总结了孔径比为0.50、0.60和0.75的槽式孔板气相压降倍率FG随Lockhart-Martinelli参数X、气体Froude数Frg和孔径比b变化的规律;将X、Frg和b作为变量对Murdock相关式进行修正,提出了一种新的适用于不同孔径比槽式孔板的压降相关式,并与前人建立的标准孔板压降相关式进行了对比分析。结果表明：对于3种不同孔径比的槽式孔板,所提出的相关式流量计算精度最高,平均相对误差均小于4%。     

垂直上升管内低质量流速汽液两相流摩擦阻力的实验研究

该文介绍了一种测量汽液两相流摩擦阻力的方法,作者对垂直上升管内低质量流速高中低压汽液两相流摩擦阻力进行了试验。试验段用２５×２．５ｍｍ不锈钢管制成,长为１．５ｍ。试验参数范围为：Ｐ＝３．８９～１３．７３ＭＰａ;Ｇ＝３９１～１０００ｋｇ／ｍ２·ｓ;ｑ＝０．４～１．８６ＭＷ／ｍ２;ＸＰ＝０．０５～０．３１４。试验得出了上述参数范围内两相流摩擦阻力数据和经验关系式。图６     

垂直上升管内低质量流速气液两相流摩擦阻力的实验研究

该文介绍了一种测量汽液两相摩擦阻力的方法,作者对垂直上升管内低质量流速高中低压汽液两相流摩擦阻力进行了试验。试验段用Φ２５×２．５ｍｍ不锈钢管制成, 长为１．５ｍ。试验参数范围为：Ｐ＝３．８９￣１３．７３ＭＰａ;Ｇ＝３９１￣１０００ｋｇ／ｍ＾２·ｓ;ｑ＝０．４￣１．８６ＭＷ／ｍ＾２;Ｘｐ＝０．０５￣０．３１４。试验得出了上述参数范围内两相流摩擦数据和经验关系式。     

旋流式气液同轴式喷油器在加压空间中雾化特性的试验研究

在增压条件下对一种旋流式气液同轴喷油器的雾化特性进行研究。在不同的环境背压条件下,采用PDPA测量距离喷口处70mm的液雾分布,研究了环境背压、气液相对速度、以及燃油流速对索特平均直径（Sauter mean diameter,SMD）的影响规律。结果表明：当保证燃油流速一定、气液相对速度一定的条件下,SMD随环境背压的增大而减小;当环境背压及燃油流速一定的条件下,SMD随气液相对速度的增大而减小;当保证雾化空气压力以及环境背压一定的条件下,燃油流速对SMD的影响规律存在一个拐点,随着燃油流速的增加,SMD先增加后减小,在文中的试验条件下,燃油流速拐点值约为9．91m／s。根据试验数据整理出SMD与环境背压、气液相对速度及燃油流速的拟合公式。     

湿蒸汽两相流流量的测量研究

该文通过用高温高压度验条件下导出的汽水两相流通过节流元件的压降与流量和干度关系式的计算分析，发现了在一定的干度范围内，湿蒸汽两相流的载热量与通过节流元件的压降间存在着单值函数关系，因而提出了可用一个节流元件进行湿蒸汽两相流载热量与折算干饱和蒸汽流量测量的新方法，并通过现场测试与标定，证明了此种方法具有较高的测量精度，很好的实用价值及广阔的应用前景．表２参２     

高通量循环流化床上升管气固流动特性实验研究

以直径0.06 m、高5 m的高通量循环床提升管中气固两相流大量试验数据为基础,考察在高颗粒循环量和较高气体表观流速下,平均粒径为140 mm、密度为2 700 kg/m3的Geldart B 类颗粒气固流动特性。试验发现,截面平均颗粒浓度分布总体上为下浓上稀,并随操作气速的增大而减小,悬浮上升流动结构区域随着颗粒循环速率的增大而向上延伸。滑移因子、截面平均颗粒浓度与无量纲滑移速度之间存在显著相关性。此外,床层总压降和截面平均颗粒浓度随固气质量比的增加而增加,在上升管下部截面平均颗粒浓度受固气质量比的影响比上部大。     

超音速汽液两相流升压加热装置供热系统的经济性

对采用变截面通道汽液超音速汽液两相流升压加热装置的供热系统、管壳式加热器和循环水泵组成的供热系统、加热罐和热水泵组成的供热系统等三种供热系统的经济性进行了详细研究。以流量为 1 5 0t h的供热系统为例 ,通过计算表明采用变截面通道汽液超音速汽液两相流升压加热装置的供热系统经济性最好 ,每年可节省运行费用 2 0多万元。同时对超音速汽液两相流升压加热装置的升压特性进行了计算 ,结果表明其最大出口压力可以达到蒸汽压力的 2 .0倍 ,完全可以满足供热系统的要求     

Numerical investigation of three-dimensional flows of steam-water mixture in the housing of the PGV-1000 steam generator

Results are given of numerical simulation of three-dimensional pattern of flow of a two-phase steam-water mixture in the house of a PGV-1000 horizontal steam generator obtained using the BAGIRA best-estimate thermohydrodynamic computer codes. The space distributions of velocities and local void fractions in the steam generator housing for different modes of operation of power-generating unit are calculated and compared with available experimental data.     

Prediction of friction pressure drop for low pressure two-phase flows on the basis of approximate analytical models

Wide use of natural circulation loops operating at low redused pressures generates the real need to develop reliable methods for predicting flow regimes and friction pressure drop for two-phase flows in this region of parameters. Although water–air flows at close-to-atmospheric pressures are the most widely studied subject in the field of two-phase hydrodynamics, the problem of reliably calculating friction pressure drop can hardly be regarded to have been fully solved. The specific volumes of liquid differ very much from those of steam (gas) under such conditions, due to which even a small change in flow quality may cause the flow pattern to alter very significantly. Frequently made attempts to use some or another universal approach to calculating friction pressure drop in a wide range of steam quality values do not seem to be justified and yield predicted values that are poorly consistent with experimentally measured data. The article analyzes the existing methods used to calculate friction pressure drop for two-phase flows at low pressures by comparing their results with the experimentally obtained data. The advisability of elaborating calculation procedures for determining the friction pressure drop and void fraction for two-phase flows taking their pattern (flow regime) into account is demonstrated. It is shown that, for flows characterized by low reduced pressures, satisfactory results are obtained from using a homogeneous model for quasi-homogeneous flows, whereas satisfactory results are obtained from using an annular flow model for flows characterized by high values of void fraction. Recommendations for making a shift from one model to another in carrying out engineering calculations are formulated and tested. By using the modified annular flow model, it is possible to obtain reliable predictions for not only the pressure gradient but also for the liquid film thickness; the consideration of droplet entrainment and deposition phenomena allows reasonable corrections to be introduced into calculations. To the best of the authors' knowledge, it is for the first time that the entrainment of droplets from the film surface is taken into consideration in the dispersed–annular flow model.     

600 MW超临界CFB锅炉的水动力计算

在较低的质量流速条件下,对600 MW超临界循环流化床(CFB)锅炉采用一次垂直上升的奥氏体钢光管、碳钢光管、四头内螺纹管、单头内螺纹管的水冷壁管进行了水动力计算。结果表明:(1)降低水冷壁管的摩擦阻力系数可以减缓热偏差,并降低总压降;(2)随着偏离中心管距离的增加,4种水冷壁管的热偏差均降低,摩擦压降、加速压降也逐渐降低,而重位压降逐渐增加;(3)随着偏离中心管距离增加,4种水冷壁管的流量偏差变化趋势不同,奥氏体钢光管的流量偏差逐渐降低,碳钢光管的流量偏差先增加后降低,而四头内螺纹管和单头内螺纹管的流量偏差都逐渐增大。     

考虑蒸汽密度变化的长距离供热蒸汽管道的优化设计

对较长的加热蒸汽管道，若蒸汽流速过高，则压降过大，蒸汽饱和温度会下降过多，较难满足生产工艺的加热要求。该文在考虑蒸汽密度变化的基础上、建立了确定最优蒸汽流速和保温层厚度的模型，其目标函数为管道的年度总费用，它考虑了摩擦压降、散热温降、管道和保温材料折旧和维修等费用。实例计算表明，低压蒸汽的最优蒸汽流速在公称直径为0．10—0．20m时仅为15-25m/s，在公称直径大于0．20m时为25-35m/s。设计和计算时需考虑蒸汽密度的变化。     

国华宁海电厂6号1000MW机组RB试验分析

对国华宁海电厂6号1 000MW机组大修后辅机故障快速减负荷(RB)试验过程中的过热蒸汽温度、汽水分离器出口蒸汽温度、炉膛压力、磨煤机入口一次风量等控制进行了优化,优化后的控制策略更加完善。同时,试验表明该机组RB控制品质仍有提高的空间,特别是主蒸汽温度的控制品质还可继续提高。