针翅管传热与压降特性研究

以润滑油为换热介质,对整体针翅管传热与阻力特性进行了理论分析与试验研究,研究结果可为针翅管的优化设计提供参考。在换热介质纵向冲刷换热管的条件下,对不同针翅长度的3种整体针翅管与光管进行了传热与阻力试验。结果表明：整体针翅管对润滑油换热具有很好的强化能力,在本试验范围内,整体针翅管对油流体扰动强烈,换热强度是同条件下光管的2~6倍;针翅长度是影响针翅管压降的主要因素,在雷诺数达300时,压降曲线出现转折。     

整体针翅管强化传热实验研究

在润滑油竖直纵向冲刷的条件下,对整体针翅管进行了换热特性的实验研究,分析了针翅管的节距(T)、翅高(b)、加工方向、润滑油进口温度(t)和冷却水流速(v)对针翅管传热性能的影响。在本实验范围内,整体针翅管的总换热系数k可达200~1470W/m2ˇK,比相同条件下的光管可增加1~4倍。实验结果表明,整体针翅管是一种比较适合于以高粘度流体作为工质的换热器的新型强化换热管。     

针翅管滑油冷却器壳侧传热与阻力性能实验研究

以润滑油为换热介质,对1个光管滑油冷却器和3个采用了针翅管的滑油冷却器实验体进行了对比实验研究。结果表明：在本实验范围内,针翅管滑油冷却器的总传热系数较高,是相同条件下光管滑油冷却器总传热系数的1.4～2倍;不同结构针翅管滑油冷却器的传热与阻力性能差别较大,针翅管结构参数和壳侧流程数目是影响滑油冷却器壳程传热与阻力性能的主要因素。实验范围内,较大的针翅高度有利于油流体的扰动,但不利于针翅管一次传热面处的换热;单流程结构的针翅管滑油冷却器具有较高的传热系数和单位体积换热量,其总体换热性能与阻力性能优于双流程结构的针翅管滑油冷却器。     

滑油冷却器强化换热试验研究

对3个采用整体针翅管的滑油冷却器实验体进行了对比实验研究.结果表明:当换热管长度和油质量流量相同,且针翅管数量比光管减少一半时,针翅管滑油冷却器的换热系数是光管滑油冷却器的2.2倍.对实验结果的分析说明了针翅管滑油冷却器具有管板数量少、强化传热效果好的特点.     

整体针翅管混合管束滑油冷却器传热特性对比实验研究

对整体针翅管混合管束滑油冷却器进行实验研究,在壳程流通横截面积相同条件下,分别在单流程和双流程滑油冷却器中进行实验,得出混合管束在两种流程下的换热和流动阻力特性.结果表明:单流程布置单位体积换热量能达到双流程的1.5倍；总传热系数达到1.3倍；壳侧压降不到三分之一.实验结论可以为流程选择和管型布置提供参考.文章最后给出...     

滑油冷却器在不同布置方式下换热特性的实验研究

以68#润滑油为工质,对整体针翅管滑油冷却器的换热和阻力特性进行实验研究。在冷却水入口温度24℃、体积流量20m³/h以及滑油入口温度55℃、体积流量6~24m³/h的实验条件下,获得了滑油冷却器竖直和水平两种布置方式时的换热特性数据,在此基础上简要分析了不同布置方式对换热特性的影响因素。实验结果表明,换热器的不同布置方式对换热特性影响较小,可根据工程使用空间选择竖直或水平布置。     

中压下三维内翅管中下降流的流动与传热

对中压下三维内翅管中强迫垂直下降流动的流阻与传热性能进行了试验研究，系统压力范围Ｐ＝３．４～４．０ＭＰａ，雷诺数范围Ｒｅ＝４×１０＾４～１．５×１０＾５。建立了相应的流阻与传热的关联式并与光谱管及三维内翅管上升流动与传热性能进行了比较，结果表明，三维内翅管中压下降流动的阻力与上升流动的接近，其传热性能则处于光滑管与三维内翅管中的上升流之间。     

沸腾换热强化特性实验研究

沸腾换热具有传热温差低、换热系数高等优点,对提高设备的紧凑性、经济性和安全性具有重要意义.目前,核动力装置中主要以光管作为沸腾换热元件,沸腾换热强化的空间很大.本文针对核动力装置非能动余热排出换热器沸腾换热工况,以水为工质,对光管及3种强化管的管外沸腾换热特性进行实验研究,得出了4种管型的沸腾换热强化特性,并分析了各强化管的强化机理.整体针翅管表面大量螺旋排列的三维翅片增大了换热面积、延缓了汽泡在壁面附近聚合形成大汽膜,使沸腾换热得到强化;多孔管采用机械方法在壁面加工出大量微细小孔,汽化核心数量和汽泡脱离频率均大幅提高,因此,沸腾换热强化效果显著;绕丝针翅管是一种复合强化手段,兼有整体针翅管和多孔管的优点,沸腾换热强化效果也较好.     

组合阀流动阻力实验研究与数值模拟

组合阀流动阻力是控制棒水压驱动系统设计的关键参数之一。对改进后的新阀进行实验研究,获得了各流道差压、流量、阻力系数和流量系数等关键数据。利用计算流体动力学软件CFX进行数值模拟,分析了雷诺数Re对流动阻力的影响。在此基础上,拟合得到了阻力系数的经验公式,为驱动系统优化设计和理论分析提供了实验基础和理论依据。     

基于CFD的燃料组件上管座阻力特性数值模拟研究

基于计算流体力学(CFD)对燃料组件上管座内冷却剂的流动进行数值研究,形成了上管座阻力特性数值模拟方法,结合整体水力学实验中上管座阻力系数实验结果,验证了计算方法的合理性。基于CFD对燃料组件上管座的阻力特性进行了分析和评价,说明了阻流塞是实验测量结果与参考数据存在差异的主要原因,并给出了上管座阻力系数的取值建议。     

聚变堆用难变形CLAM钢三通成形模拟及试验研究

利用有限元软件对聚变堆用CLAM钢三通管件的内高压整体成形工艺进行了数值模拟,研究了压力加载路径及摩擦条件关键工艺参数对支管高度以及壁厚分布的影响,从而确定了CLAM钢三通管件内高压成形的优化工艺参数组合。使用满足优化摩擦系数的表面涂层对CLAM钢管坯进行润滑处理,并根据优化结果对CLAM钢管材进行了内高压成形试验。实际成形的三通管件在几何尺寸及厚度分布方面,实验结果和模拟结果吻合。研究结果表明,通过有限元数值模拟可准确预测难变形材料CLAM钢三通的复杂冷成形,并确定工艺参数;通过确定的工艺参数可制备出几何尺寸及厚度分布均满足要求的高质量聚变堆用三通管件。     

B30波槽管水平管外蒸汽凝结换热的实验研究

在常压条件下对水平波槽管管外凝结换热及流阻特性进行了实验研究实验结果表明．波槽管具有良好的强化传热效果在实验参数范围内．波槽管的总传热系数比光管提高48％以上,通过对实验数据的回归分析．得到了管内对流换热、管外凝结换热及阻力系数的实验关联式。     

钛波槽管垂直管外凝结换热的实验研究

对钛波槽管进行了垂直管外凝结换热的实验研究通过实验得出结论：钛波槽管具有良好的强化传热效果;在实验范围内,最佳钛波槽管的总传热系数是钛光管的1．12～1．36倍通过对实验数据的回归分析,得到了管内对流换热、管外凝结换热及流动阻力系数的实验关联式     

槽孔式水力驱动控制棒槽孔阻力系数实验研究

对槽孔式水力驱动控制棒槽对孔阻力系数进行了大量实验研究，获得了槽孔式水力驱动控制棒槽对孔阻力系数和其随槽对孔位移的变化规律，分析了槽对孔阻力系数与控制棒槽对孔结构参数之间的关系。结果表明：随槽对孔位移的增加，槽对孔阻力系数从某一较大的定值迅速降低到某一较小的定值，然后再迅速反回到初始的定值，形成一个对称的宽幅波谷；槽高使阻力系数曲线波谷幅宽发生变化，也使完全不重合段的阻力系数发生变化；随内套孔径的增大，阻力系数有所降低，其对阻力系数的影响也进一步减弱。孔径增大到一定程度，阻力系数基本不受孔径参数的影响。     

换热器传热强化的管束试验研究

以铜－镍合金整体低肋管和整体内外翅片管为元件，以油－水和水－水为介质为管束换热器模拟体进行了试验研究。试验结果表明，低肋管对于油－水换热，内外翅片管对于水－水换热有着比较明显的传热强化效果。在额定工况下，低肋管油－水换热模拟体的总传热系数是光滑管模拟体的１．５９倍，可相应节省换热面积３７％，管外油流的压力降较光管降低３３％；内外翅片管水－水换热模拟体的总传热系数是光滑管的１．３１倍，可节省换热面积     

流量波动条件下圆管内流动换热特性数值研究

对流量波动条件下核动力装置系统圆管内流体的流动换热特性进行了数值研究,重点研究了波动周期、波动振幅两个因素对流动换热特性的影响。结果表明:流量波动时,通道内的摩阻系数和壁面换热系数均随时间周期性波动,且波动周期与流量波动周期相同;波动周期增加,摩阻系数波动幅值减小,壁面换热系数波动振幅变化不明显;相对振幅增加,摩阻系数波动幅值增大,壁面换热系数波动振幅增大。     

Hydroforming simulation and preparation of low activation martensitic steel Y-shapes

The hydroforming process to prepare China low activation Martensitic steel (CLAM) Y-shapes with desired protrusion height and uniform thinning rate was studied in this work. The axial feed distances for Y-shapes of the different protrusion angles were determined. Then, the effects of the loading path and the friction coefficient on the protrusion height and the distribution of thinning rate of the 45° Y-shapes were investigated by numerical simulation, respectively. The optimized parameters were obtained: left axial feed 79 mm, right axial feed 60 mm and friction coefficient 0.07. In addition, the optimal loading path with the maximum rise rate of the internal pressure was determined. Subsequently, CLAM Y-shapes were hydroformed successfully based on the simulation results. The experimental results were approximately accordant with the simulative ones. It was indicated that the qualified CLAM Y-shapes could be obtained by the optimized hydroforming process.