PTS瞬态流动与换热数值模拟研究

为了研究压水堆因“直接安注”冷水注入压力容器下降环腔而导致的承压热冲击（PTS）热工水力问题,基于1:10比例模型,应用计算流体力学软件FLUENT5.4进行了紊流流动换热的数值模拟分析,同时进行了常压瞬态传热实验研究。针对下降环腔折算流速0.5 m/s,安注流速10m/s的典型工况,研究了安注水开启后下降环腔内的瞬态流动换热特性,数值模拟与实验结果吻合良好。考察了压力容器安注接管出口区环形焊缝区及堆芯段筒体中子强辐照区所承受的热冲击状况,基于稳态流动研究了下降环腔内流体混合特性及流动机理,为热冲击分析提供参考。     

带钩波形板分离器分离性能试验研究

对带钩波形板分离器的分离效率性能和阻力特性进行了试验研究.结果表明:风速、含湿率对分离效率的影响大,分离器分离效率随风速升高而降低,随含湿率增加而增大;含水量对分离器阻力的影响很小,分离器阻力随风速的增加而增大.研究结果为高效空冷除湿器设计提供了理论依据.     

锅炉整体式高效声波吹灰器性能试验研究

声波吹灰技术是提高锅炉换热效率,保证锅炉安全运行的重要手段之一.在不同压缩空气压力和流量条件下,试验对比研究了Φ80 mm×290 mm和Φ90 mm×300 mm 2种整体式耐高温高效声波吹灰器声场特性,获得了声波频率和声压值大小,确定了吹灰器声波作用的有效范围,分析了几何特征尺寸对声波的影响.     

燃油增压锅炉配风器三维流动特性数值计算

采用RNGκ-ε模型,对船用燃油增压锅炉配风器流场进行了三维冷态数值模拟研究。将常温常压工况下的数值计算结果与PIV试验值进行了对比,两者结果的一致说明了计算模型的正确性。用此计算模型计算并对比了100%BMCR和50%BMCR两个工况下的流场,结果表明:垂直轴的截面上无量纲切向速度与无量纲轴向速度分布呈"M"型,但受稳焰器小孔非轴对称性的影响,无量纲切向速度轴对称性不强。相对于100%BMCR工况,50%BMCR工况回流区轴向和径向尺寸分别下降1.59%、4.55%,最大回流速度下降53%,压损下降75%。两工况下压降的模拟计算值与经验公式计算值均一致,计算结果为配风器的设计和优化运行提供参考依据。     

600MW变压运行直流锅炉水冷壁内螺纹管内壁换热特性的研究

本文阐述国产６００ＭＷ变压运行直流锅炉采用的φ２８×５．４１ｍｍ四头１２Ｃｒ１ＭｏＶ内螺纹管内壁换热特性的试验研究结果。试验参数范围为：压力Ｐ＝１３～２７ＭＰａ，质量流速Ｇ＝４００～１８００ｋｇ／ｍ２·ｓ，内壁热负荷ｑ＝２００～８００ｋｗ／ｍ２。蒸汽干度ｘ＝０～１．０。通过试验，得出了内螺纹管的壁温度变化规律和内壁换热系数的变化规律。根据试验数据总结出了内螺纹管内壁单相换热的准则方程和双相换热的准则方程，为锅炉的设计和运行提供了可靠的数据。     

垂直上升内螺纹管中超超临界压力水的传热特性研究

在P=25～35MPa、G=450～1800kg/(m2·s)、q=200～600kw/m2的试验参数范围内,研究了(φ)28.6×5.8mm垂直上升内螺纹管内水的传热特性及管壁温分布.试验结果表明:在超临界及超超临界压力区,垂直上升内螺纹管对水的传热在拟临界点前后不同,在低焓区管壁温度随焓增平缓增加,管壁温度在临界焓值区存在跃升;质量流速的提高可强化传热、推迟壁温跃升,但热负荷的增加有相反的作用.文中还给出了超超临界压力区适用于不同焓值范围的换热系数试验关联式.     

用文丘利管测量高压汽水两相流体的流量及干度

本文从分相动量模型出发,提出了一个用文丘利管测量汽液两相流流量及干度的计算关系式,并以高压汽水为工质进行了详细的试验研究.在压力36.7～132bar、干度0.075～0.992、管道内径21mm、文丘利管的β值为0.5524的范围内,流量和干度的均方根误差分别为±2.377%、±4.993%。     

超临界压力锅炉水冷壁倾斜并联内螺纹管内两相流不稳定性的试验研究

针对国产首台600 MW超临界机组在亚临界压力条件下的水动力特性,进行了倾斜并联内螺纹管内的汽液两相流不稳定性试验研究,观察到压力降型和密度波型两种类型的脉动。探讨了影响不稳定性的主要参数。并给出了发生不稳定性的阈值。试验表明:在超临界锅炉滑压运行设计参数条件下,水冷壁管内不会发生两相流不稳定性。图11表1参7     

内螺纹水冷壁管内两相流动的摩擦压降特性

在压力为9～35 MPa,质量流速为600～1800 kg/(m2·s),干度为0～1的工况范围内,对φ28.6 × 5.8(mm)的四头内螺纹水冷壁管中单相及两相流体在绝热和受热条件下的摩擦压降特性进行了试验研究.结果表明:在受热和绝热两种条件下内螺纹管的阻力特性不同,受热管的单相摩擦压降系数f比绝热管的小;受热管的两相摩擦倍率φ2l0比绝热管的大.无论是受热,还是绝热情况下,压力对φ2l0的影响很大,φ2l0随压力增大而减小;质量流速的影响很小.随蒸汽干度增加,φ2l0先增加,随后增幅减小.提出了由试验获得的单相水摩擦压降系数以及汽水两相流体摩擦压降的计算式.     

超临界压力下倾斜上升内螺纹管传热特性的试验研究

在超临界压力下,对倾角α=19.5°的28.6×5.8(mm)倾斜上升内螺纹管内水的传热特性及管壁温度分布进行了试验研究。试验参数范围:p=23~28 MPa,质量流速G=600~1200 kg/(m2s),平均内壁热流密度q=300~600 kW/m2。试验结果表明:管内螺纹造成的漩流作用可减弱内螺纹管截面上自然对流的影响。倾斜内螺纹管壁温及传热系数沿周向分布不均匀性很小。壁面热负荷越大,壁温越高;提高质量流速可降低壁温。在高焓值区,压力越高,传热越强。此外,还提出了传热系数的计算公式以供工程设计参考。图6表1参11