高压汽水两相流摩擦阻力特性的研究

研究国产600MW直流锅炉水冷壁管在亚临界及近临界压力区的摩擦阻力特性。试验段为25×3mm的1Cr18Ni9Ti不锈钢管,试验参数为:压力p=12～21MPa,质量流量G=400～1200kg/(m2.s),质量含汽率x=0～1.0。试验研究了工质压力、质量流速和质量含汽率对摩擦阻力的影响。根据所得的大量实验数据,在理论分析的基础上得出了可供设计使用的水冷壁管摩擦阻力的关联式,计算值与试验值的相对误差在15%以内。     

超临界直流锅炉变压运行下水冷壁中间分配集箱的流量分配特性

研究了国产600 MW直流锅炉水冷壁中间分配集箱在亚临界压力下的流量分配特性.试验参数为:压力P=12～21 MPa,质量流速G=400～1200 kg/(m2·s),质量含汽率x=0～1.0.试验结果表明:随着分配集箱工作压力和分配集箱进口质量流速的增加,分配集箱并联支管之间流量分配的偏差降低;在入口质量含汽率较小时,并联支管问的流量分配偏差随着质量含汽率的增加而增大;在入口质量含汽率大于0.6时,并联支管间的流量分配偏差随着入口质量含汽率的增加而减小.     

超临界压力600 MW直流锅炉流量分配特性的试验研究

研究国产600 MW直流锅炉分配集箱在亚临界压力下的流量分配特性.试验段由φ42 mm×5.5mm的分配集箱、φ25 mm× 3 mm分配集箱径向引入管和φ10 mm×1.5 mm的垂直并联水冷壁管组成,材料为1Cr18Ni9Ti钢管;试验参数为:压力p=4 MPa～19 MPa,质量流速G=400 kg/(m2·s)～1 200 kg/(m2·s),质量含汽率x=0～1.0.试验研究了工质压力、质量流速和集箱入口质量含汽率对分配集箱垂直水冷壁管流量分配和质量含汽率分配特性的影响.随着分配集箱工作压力和分配集箱进口质量流速的增加,分配集箱并联支管之间的质量含汽率分配的偏差降低;在入口质量含汽率较小时,并联支管之间的质量含汽率的分配偏差随着质量含汽率的增加而增大;在入口质量含汽率>0.55时,并联支管之间质量含汽率的分配偏差随着入口质量含汽率的增加而减小.     

竖直矩形窄缝两相同向分相流动沸腾传热模型

首次对竖直矩形窄缝内的汽液分相流动区提出一维两相同向分相流动沸腾传热模型 ,并进行了数值计算 ,得到不同质量流速下液膜厚度变化和沸腾传热系数等结果。沸腾传热系数的模型预测值初步与已有实验关联式进行了比较 ,两者基本吻合 ,偏差在± 1 4% ;从而证实了液膜导热是竖直矩形窄缝内汽液分相流动区沸腾传热的主导机理。     

气水双相混合物在四头内螺纹管中的流动特性

本文介绍了在气水双相试验台上进行的国产四头内螺纹管中流动特性的试验情况。经对试验数据的分析、整理,绘制了两张流型图,并导出了计算摩擦阻力和截面含汽率等经验公式。     

600MW超临界压力直流锅炉水冷壁管内沸腾传热特性的研究

本文阐述了在西安交大高压电加热水回路系统上所进行的φ32×3mm不锈钢管在α=14°和α=10°倾斜布置时的传热特性,试验参数为压力P=6～28MPa:内壁热负荷q=200～410kW/m~2;质量流速G=400～1400kg/m~2·s.试验得出了在上述参数范围内各工况的壁温分布曲线,从而可确定发生传热恶化的临界含汽率、最大壁温飞升值及其位置、内壁超温峰值及最小放热系数.管子上下壁温差等,为设计600MW超临界变压运行直流锅炉水冷壁系统提供可靠的依据.     

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%。     

缩放喷管内两相流动的数值模拟及喷管设计

本文建立了非平衡态相变时,计及两相相对滑移和流型转变的两流体分相流动的机理模型,对缩放喷管内汽液两相闪蒸临流进行了数值模拟,编制了计算程序,结果与实验数据吻良好,该喷管的设计方法成功地应用于湖南岳阳长岭炼油厂节能系统改进工程中。     

高中压缸中轴封漏汽率试验中排汽参数位置对试验结果的影响分析

高中压缸合缸机组中对中轴封漏汽率须采用单独的变温度试验确定,其中,中压缸排汽参数测量对中轴封漏汽率试验结果的影响很大。对不同中压缸排汽参数的测量位置下对中压缸通流效率的影响进行了理论分析。以某600MW超临界机组为例,对不同中压缸排汽参数测量位置对中轴封漏汽率试验结果的影响进行了计算。计算结果表明,当中压缸排汽与其它汽封蒸汽的混合位置在中压缸排汽参数测量位置上游时,中轴封漏汽率试验中必须考虑这一汽封蒸汽混合的影响;中压缸排汽参数选择在联通管之前或低压缸进口位置,对中轴封漏汽率试验结果的影响可以忽略。     

汽—液两相流通过孔板的阻力计算方法

本文根据汽-液两相流一维分相流动模型.提出了计算汽-液两相流通过孔板的局部阻力系数和局都阻力的计算方法.为适应工程计算的需要,作者还提供了相应的线算图.     

基于加热法的蒸汽湿度在线监测模型及工业试验研究

提出一种基于加热法的湿度在线监测模型,并研制了新型湿度测量探针。采用了内加热螺旋通道、等温套管等结构的湿度测量探针在测量过程不仅能适应排汽高速流动,而且有效地避免了散热损失。该湿度测量探针在一台320MW机组上进行了工业试验,试验结果表明所测数据有效且有较高精度,可满足电厂汽轮机排汽湿度在线测量的需要。     

硼酸溶液汽液相平衡实验研究

采用静态法对质量分数分别为0.7%、4.0%(无杂质)和4.0%(含杂质)的硼酸/水溶液的汽液相平衡性质进行了实验研究,测量的温度为343.15~393.15 K。利用实验数据,计算得到了硼酸在溶液中的相对挥发度。所得结论对于核电站硼回收系统的高效硼酸分离塔的优化设计具有重要的价值。     

汽轮机当量汽态线及其变化对经济性的影响

采用指示性相对内效率的定义,提出当量汽态线的概念,并据此推导出相应的汽轮机热耗计算模型。该模型不需要各缸抽汽温度的测量值,不仅简化了热耗计算,降低了测量要求,而且使当量汽态线和缸效率有了一致的对应关系。通过对依据两种汽态线建立的热耗率计算模型进行误差比较,可以看出二者误差非常小,所以使用当量汽态线后简化的热耗率计算模型可以用于汽轮机经济指标的计算与诊断。在汽轮机变工况模型的支持下,研究了汽轮机缸效率变化对热耗率的影响。数值试验结果表明:使用当量汽态线的概念不仅可以简化热耗率计算模型,而且便于评价汽轮机各缸相对内效率变化对机组经济性的影响。     

卧式螺旋管内气液两相流截面含气率的研究

本文利用快速关闭阀门法和电导探针法分别测量了卧式螺旋管内空气-水两相流的总平均截面含气率和平均截面含气率沿周向的分布,并以分相流动模型为基础,导出了平均截面含气率周向分布的计算公式。理论预测和实验结果符合较好。     

基于PSO-SVR的排汽比焓软测量建模研究

为更好地对汽轮机排汽比焓进行测量,将粒子群优化算法引入支持向量回归SVR模型中,构建与之相匹配的排汽比焓软测量预测模型。根据实例校验方法对该模型展开校验,采用汽轮机15种参数作为输入参数,排汽比焓作为输出参数。对某300 MW机组和200 MW机组数据进行仿真,并将该模型与标准SVR模型和双隐层RBF过程神经网络模型预测结果进行对比,对于300 MW机组,该模型的预测平均相对误差为0.101%,均方根误差为0.110%;对于200 MW机组,该模型的预测平均相对误差为0.057%,均方根误差为0.062%;与其他两种模型相比,PSO-SVR模型的预测平均相对误差和均方根误差均最小。实例证明PSO-SVR的排汽比焓软测量预测模型在精确度以及泛化能力等方面呈现出一定的优势,具有较好的预测能力。     

套管内海水流动的对流换热特性研究

为分析套管内海水流动的对流换热特性,搭建了套管内海水流动的实验台,通过实验数据确定了套管内海水温度分布,并得出实验范围内的换热准则关联式,并对拟合换热关联式的误差进行了分析。结果表明:套管内海水对流换热的强弱主要由换热装置尺寸、海水物性以及紊流热扩散系数决定;实验数据拟合得出,在热流密度为1.66×10~4～6.6×10~4 W/m~2、雷诺数为4 837～16 068时,恒热流条件下套管内海水换热准则关联式为Nu=0.015Re~(0.645)Pr~(0.39);拟合换热关联式的误差分析发现,主要工况的Nu实验值与拟合关联式的Nu数值误差范围在±20%以内。     

地面管线蒸汽干度计算模型及影响因素分析

为实现稠油热采地面管线蒸汽干度准确预测,分析其对采油效率的影响,建立了湿蒸汽在地面管线内流动的热损失和压降耦合模型,采用微元法获得地面管线蒸汽干度拟合方程,研究了不同因素对水平管线沿程蒸汽干度的影响,结果表明:湿蒸汽计算值与拟合值相对误差均在10~(-6)～10~(-5)数量级,线性拟合方程可进行地面管线任意截面蒸汽干度预测;降低注汽锅炉出口温度和压力,增加注汽流量,提高初始蒸汽干度,可有效提高地面管线末端注汽井口的蒸汽干度。为稠油热采地面管线注汽系统的评价与优化提供理论参考。     

905毫米静叶片型线高亚音速平面叶栅试验研究

本文详细介绍了905毫米静叶片吹风试验的结果及分析。对L=0.5,0.81这两个截面,分别就三个栅距,五个进汽角,两个马赫数,共六十个工况进行了低速平面叶栅吹风试验,并在设计栅距及气动进气角下,对三个马赫数(M=0.6,0.75,0.9)共六个工况进行了高亚音速平面叶栅吹风试验。通过这一系列试验可知,这两个截面的相对栅距及设计值均小于最佳值,在设计栅距及气动进气角工况下,在整个亚音速区(M=0.3～0.9)其叶型损失系数为ζp=4％～5％。对L=0.08截面分别就三个栅距,五个进气角,两个安装角,共三十个工况进行了低速(M=0.3)平面叶栅吹风试验。并在两个不同个安装角下,进行了高亚音速的吹风试验,在整个亚音速区,当安装角αs=41.1035°时,最大型损值可达14.7％。当αs=48.8965°时,最大型损可达13.1％。     

并列矩形微通道可视化研究和压降计算

对当量直径为177.8μm、长为3mm的矩形截面并列微通道进行了试验研究,通过高速摄影仪对并列微通道内空气-水的两相流动进行了可视化研究,试验中观察到几种典型的流型;利用分相流模型、均相流模型对并列微通道的整体压降进行预测,并与测得的试验值进行了对比,通过计算各个模型的平均绝对误差来比较其预测效果.结果表明:均相流模型对整体压降的预测效果好于分相流模型;均相流模型中,用Dukler黏度计算式得到的预测值平均绝对误差最小,预测效果最好.     

垂直上升管中采用光纤探针测量截面含气率的实验研究

采用快速关闭阀门法和光纤探针法对垂直上升管中截面含气率的测量进行了试验研究。在常温常压下，对不同管径和不同流量下的垂直上升管中的油气两相流，建立了平均截面含气率α和管道中心局部含气率αc之间的函数关系式；参考Bankoff变密度模型建立了指数分布模型；最后对局部含气率αr沿管径分布进行了研究。结果表明：在试验工况下，αr沿径向逐步减小，局部含气率的最大值出现在管道中心。