倾斜内螺纹管中亚临界及超临界压力汽-液传热特性研究

在p=9～28MPa,G=600～1200kg/(m2ˇs),q=200～600kW/m2的工况范围内,研究了φ38.1×7.5mm倾斜上升内螺纹管(水平倾角α=19.5°)中亚临界以及超临界汽-液的传热特性。试验结果表明在亚临界压力区,内螺纹管有效地抑制了膜态沸腾的发生,但近临界压力区内螺纹管传热强化作用减弱;超临界压力区内螺纹管的传热良好;工程设计时要保证足够的管内最小质量流速;文中还给出了临界质量流速的试验关联式。     

倾斜并联内螺纹管汽-水两相流密度波型脉动试验研究

在系统压力p=3～10MPa,质量流速G=300～600kg/s,进口过冷度Δtsub=30～90℃,内壁热负荷q=0～190kW/m2的工况范围内,采用试验段长度与内径之比(L/d)大于600、倾角为19.5o的φ38.1×7.5mm6头内螺纹管,研究了压力、质量流速、进口过冷度以及两管热负荷不均匀对高压汽-水两相流密度波脉动的影响。结果表明,随压力增加,系统稳定性增加;随质量流速增加,临界热负荷增加,而临界干度下降;进口过冷度对密度波脉动呈现单值性影响,随进口过冷度下降,临界热负荷降低;在其他条件相同的情况下,并联管不对称加热时的临界热负荷较对称加热时的临界热负荷更高。     

垂直上升内螺纹管内流动沸腾传热特性

在压力9～22 MPa,质量流速450～2000 kg·m^-2·s^-1,内壁热负荷200～700 kW·m^-2的参数范围内,试验研究了用于1000 MW超超临界锅炉φ28.6 mm×5.8 mm垂直上升内螺纹水冷壁管内汽水流动沸腾传热。研究表明：内螺纹管内壁螺纹的漩流作用可抑制偏离核态沸腾（DNB）传热恶化,内螺纹管在高干度区发生蒸干型（DO）传热恶化。增大质量流速可推迟壁温飞升,壁温飞升幅度随质量流速增大而降低。热负荷越大管壁温越高,随热负荷增大管壁壁温飞升提前,且传热恶化后壁温飞升值增大。随着压力增加,壁温飞升发生干度值减小。内螺纹管汽水流动沸腾传热系数呈π形分布,传热系数峰值出现在汽水沸腾区。文中还给出了亚临界压力区内螺纹管单相区和汽水沸腾区的传热系数试验关联式。     

超临界循环流化床锅炉垂直并联内螺纹管内两相流不稳定性的研究

针对600 MW超临界循环流化床(CFB)锅炉水冷壁管在低质量流速条件下的水动力特性,进行了垂直并联内螺纹管内两相流不稳定性的试验研究,得到了不同条件下的水动力特性曲线和压力降、密度波2种脉动的典型脉动曲线.在试验参数范围内,分析了系统压力、质量流速、进1:2过冷度和上游可压缩容积对两相流不稳定性的影响.根据试验结果,采用均相流模型得到了不稳定发生的界限关系式,为超临界CFB锅炉垂直并联内螺纹管水冷壁的设计与安全运行提供了依据.     

超临界锅炉并联倾斜内螺纹管两相流密度波型脉动数值研究

采用一维均相流模型,运用Clausse和Lahey提出的非线性两相流垂直上升单管分析法,考虑倾斜角度、内螺纹管因素,发展了多管道系统不稳定性理论模型;对超临界锅炉并联倾斜内螺纹双管汽-水两相流密度波型脉动进行了理论分析和求解.采用时域法求得密度波型脉动发生时,试验段进口质量流量在各个时间点的数值.根据流量随时间发散或收敛的趋势,判断得到发生脉动的阈值.对脉动时的周期、振幅等特征值进行分析,得到进口质量流量随时间的变化规律.计算得到的各工况下的脉动周期范围大多在5～16 s之间,与实验所得的7～19 s 基本吻合.比较可得,该模型的计算结果与试验数据符合较好,可用于判定是否发生密度波型脉动,为确定锅炉安全运行时的水冷壁参数提供参考.     

油为工质时的螺旋槽管强化传热性能评价研究

根据油 Pr随温度变化较大的特性 ,采用对光管换热器进口质量流量进行迭代求解以确定换热器进出口温度的方法 ,建立了油为加热或冷却介质时螺旋槽管性能评价准则数 Aa/ As、Qa/ Qs与 Pa/ Ps及相应限制条件 Res的计算模型。在此基础上 ,对单相油与水在 2根不同几何参数螺旋槽管中的性能进行了评价。研究结果为优化以油为工质的螺旋槽管换热器几何参数提供了依据     

注水井投球调剖工艺的理论与实验研究

报道了本课题中5个方面的研究结果。①将注水在炮眼附近的流场看作大空间内细支管的向外射流，简化为二堆问题。数值求解注水的控制方程，得到了主管流速一定、支管流量比不同时的若干射流流场。指出了流场特点，表明此调剖方法是可行的。②给出了调剖球在注水中所受8种力的表达式，由力值量级比较认为，在实际条件下重力、惯性力、广义浮升力、附加质量力和粘性阻力是主要作用力，而Basset力、Magnus力和saffman力可忽略。③剖析了调剖球在注水管、井筒、油套环空流动和被炮眼吸附时的运动状态。④讨论并计算了调剖球在注水中的运动轨迹。给出了球直径、密度、炮眼流量比、球初始位置影响封堵的二维图示。⑤简速了在包含3个吸水层、总质量流量为5t／h的模拟实验装置上测得的各层堵球数、堵球概率和分流量与投球数的关系，给出了一个调剖球封堵底层炮眼的实测运动轨迹，验证了该条件下炮眼附近的流场。图20参9。     

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。     

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.