亚临界及近临界压力区垂直水冷壁光管和内螺纹管传热特性的试验研究

本文阐述国产大型电站直流锅炉采用的φ2×5.5mm碳钢四头内螺纹管和φ18×3mm1 Cr18Ni9Ti不锈钢光管在亚临界及近临界压力区汽水两相流沸腾传热特性的试验研究结果.内螺纹管的试验参数范围为压力P=19.6～22.6MPa、质量流速G=650～1750kg/m~2s,内壁热负荷q=200～610kw/m~2.光管的试验参数范围为P=17.2～22.6MPa,G=800～2000kg/m~2s,q=240～630kW/m~2.通过试验得出了在上述参数范围内的壁温变化特性,确定了发生传热恶化的规律及内螺纹管抑制传热恶化的效果,并对几种结构相近的内螺纹管的传热特性进行了比较和评价.     

亚临界及近临界压力区内螺纹管汽水两相流的传热

本文阐述了在西安交通大学高压汽水两相流实验回路上进行的垂直上升内螺纹管内汽水两相流传热特性的试验研究。试验管采用φ28×6mm的螺纹管,试验管材料为:12Cr1MoV。试验参数为压力P=13.0～22.0MPa,内壁热负荷q=200～800kW/m~2质量流速G=400～1800kg/m~2·s。试验确定了在上述参数范围内的壁温变化特性,得出了发生传热恶化的临界热负荷和界限质量流速。文中结论对采用内螺纹管的电站锅炉水冷壁的设计具有较高的价值。     

亚临界及近临界压力区水平管沸腾传热特性的试验研究

本文阐述了在我校高压电加热水回路装置上所进行的亚临界及近临界压力区水平沸腾管传热特性的试验研究结果。试验管为φ25×2mm不锈钢管,试验参数范围为压力从16.7MPa到22.6MPa、质量流速从600kg/m~2·s到1200kg/m~2·s、热负荷从200kw/m~2到530kw/m~2。试验得出了亚临界及近临界压力区水平沸腾管中不同质量流速、热负荷和含汽率条件下沿管子周界的壁温分布曲线,确定了水平沸腾管中发生传热恶化的位置和壁温飞升值。     

600MW超临界压力直流锅炉水冷壁水动力不稳定性的研究

本文阐述了在西安交通大学高压汽水试验回路上进行的螺旋管圈水冷壁倾斜管中水动力不稳定性的试验研究。试验参数为P=2～14MPa,质量流速G=600～1200kg/m~2·s,入口过冷度△t_(sub)=20～120℃,热负荷0～650kW/m~2,管径φ20×2mm,螺旋升角α=14°。在上述参数范围内,研究了压力、质量流速、入口过冷度、热负荷及热负荷分布、进口和出口节流、可压缩容积对螺旋管圈水动力不稳定性的影响。试验表明在螺旋管圈中存在压力降型、密度波型和热力型脉动。根据试验和理论分析得到了计算压力降型和密度波型脉动起始边界的无因次方程组。对实际的原型锅炉水冷壁水动力稳定性进行了分析计算,得到了稳定的边界值,为600MW超临界变压运行直流锅炉水冷壁的设计与运行提供了可靠的依据。     

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     

超临界压力区倾斜上升光管壁温分布与传热特性的试验研究

在超临界压力下,对倾角α=20°的25×2.5(mm)不锈钢倾斜上升光管内水的传热特性及管壁温分布进行了试验研究。试验参数范围:p=23~28MPa,质量流速G=600~1200kg/(m2s),平均内壁热流密度q=300~600kW/m2。试验结果表明:倾斜管壁温及传热系数沿周向分布不均匀;不均匀分布特性在不同焓值区不同;在略低于拟临界焓值区,管壁面换热系数有一个峰值;提高质量流速可减小不均匀性,压力对拟临界焓值区的传热特性和不均匀性影响较明显;内壁平均热流密度对不均匀性和传热的影响大,在较低热流密度时,上母线温度最高,下母线的温度最低,而在高热流密度时,侧面的温度最高。并研究了因为浮力引起的自然对流对不均匀性的影响。图6参9     

跨临界压力下倾斜下降管内水的传热特性试验研究

在压力11.5~28 MPa,质量流速450~1 550 kg/(m~2·s),外壁热负荷50~585 k W/m~2的工况范围内,对水平倾角为45°的倾斜下降光管内水的传热特性进行了试验研究。实验结果表明:倾斜下降管壁温沿管子周向分布不均匀。在亚临界压力区,倾斜下降管上下母线处的壁温有明显不同,壁温飞升时上下母线的临界干度差值较大。在近临界压力区,倾斜下降管内各母线处的壁温分布相似,壁温飞升时上下母线的干度差值很小。在超临界压力区,传热在拟临界焓值区得到强化,本研究工况下,压力的影响会改变热负荷的作用;在高焓值区,上母线处的壁温会有所降低。根据试验结果,得到了亚临界和近邻界压力区的临界干度关联式和超临界压力水的强制对流传热关联式。     

600MW超临界压力直流锅炉启动工况水动力稳定性分析

文中介绍正在研制的国产600MW超临界变压运行直流锅炉水冷壁结构特点和启动过程。通过理论分析，得到了分析水冷壁水动力稳定性的准则方程式。根据锅炉的实际运行工祝，在高压汽水两相试验台上，进行了螺旋管圈水冷壁倾斜管中水动力不稳定性的试验研究。其参数为P＝2～4MPa，质量流速G＝600～1200kg/m2s，入口过冷度△tsub=10～120°C，热负荷0～650kw／m2，管径20×2mm，螺旋升角α＝14°。在上述参数范围内，研究了压力、质量流速、入口过冷度、热负荷及热负荷分布、进口和出口节流、可压缩容积对螺旋管圈水动力不稳定性的影响。由试验得出的计算公式，分析计算了锅炉水动力稳定性边界，在最小直流工祝时可能会出现压力降型脉动。     

超临界锅炉过热器炉内外壁温对比试验及分析

在600 MW超临界锅炉机组上进行了过热器炉内外壁温测量对比试验,目的是为了全面掌握超临界锅炉过热器炉内壁温状况。试验中实时采集了炉内壁温及炉外壁温的实时数据,并将采集的各种数据分析对比,从而对过热器的炉内壁温分布、炉内外壁温关联规律等进行了分析研究,得到了600 MW超临界锅炉过热器炉内外温度特性即炉外与炉内的管壁温度波动趋势、过热器炉内外负荷、水煤比、主汽温度的波动与炉内外管壁温差波动趋势相同的规律,对于研究600 MW超临界锅炉过热器管壁壁温监测以及寿命诊断具有重要的意义。     

被动式太阳能建筑物设计的简单方法(二)

举一个例子来说明,假定前面介绍的建筑物的参数如下:UA=950kJ/Hr·℃(500Btu/Hr·°F)A_W=18.6m~2 (200Ft~2)A_F=139.5m~2(1500Ft~2)τa=0.8h_(FE)=30.63kJ/hr·m~2·℃(1.5Btu/Hr·Ft~2·°F)h_(FG)=2.04kJ/Hr·m~2·℃(0.1Btu/Hr·Ft~2·°F)h_(WE)=20.42kJ/Hr·m~2·℃(1Btu/Hr·Ft~2·°F)C_E=18 990kJ/℃(10 000Btu/°F)C_(SW)=9 495kJ/℃(5000Btu/°F)C_(SF)=37 980kJ/℃(20 000Btu/°F)h_(WA)=0首先确定稳态温度(ω=0);假定我们不计到地面的损失。因此:|G_(TA)[ω=0]|=1,φ_(TA)[ω=0]=0如果没有太阳能的增益,并且没有辅助加热,则围墙的平均温度等于平均的环境温度。其次     

600MW超临界压力锅炉汽水分离器在启动过程中介质对内壁放热系数及筒壁温度场的研究

本文闸述了600MW超临界压力锅炉汽水分离器模型,在锅炉实际启动参数下介质对内壁放热系数的模拟试验研究。试验参数 P为3～11MPa,质量流量G为0.2～0.35kg/s,干度x为0.2～0.8。由导热反问题方法,获得了动态过程中介质对分离器模型内壁的放热系数计算公式。并实际计算了锅炉在冷态启动过程中汽水分离器壁温分布,为进一步进行汽水分离器热应力计算和优化启动过程提供了比苏尔寿公司更可靠、精确的依据。     

600MW超临界循环流化床锅炉运行优化试验研究

在600 MW超临界循环流化床(CFB)锅炉上完成了一系列试验。试验包括60 m高CFB冷模试验、600 MW超临界CFB锅炉炉内(包括外循环系统)燃烧与传热均匀性试验以及水冷壁传热特性试验,分别研究了60 m高CFB冷模试验提升管内气固浓度分布、给煤均匀性对600 MW超临界CFB锅炉炉膛出口烟气成分均匀性的影响、二次风射程随负荷变化规律;分析了100%负荷下600 MW超临界CFB锅炉水冷壁汽水温度分布特性,并通过水冷壁背火侧壁温分析了水冷壁壁面气固流动特性、热流密度特性。通过这些试验研究发现炉膛上部(距布风板40 m以上)气固浓度随着炉膛高度的增加仅轻微增加;炉膛底部风煤混合对炉膛出口的烟气成分有强烈影响;通过测量水冷壁背火侧壁温可以分析获得炉内水冷壁壁面附近多项热力参数。     

1000MW超超临界锅炉水冷壁壁温计算

采用分区计算简化大容量高参数超超临界锅炉炉内辐射、对流传热模型,研究炉膛水冷壁热负荷及壁温的空间分布情况,并与试验数据进行了对比,计算结果与试验值之间的偏差较小,最大为5.72%.该模型与算法可给出不同锅炉负荷条件下,水冷壁壁面热负荷与壁温沿炉膛宽度方向的分布规律.结果表明,水冷壁热负荷与壁温均呈现出中间高两端低的弧形分布.四角切圆燃烧锅炉火焰位置对炉内传热有很大影响.模拟计算可为超超临界锅炉的运行提供参考,预测了在材料允许温度范围内,火焰中心偏斜最大不超过2 m.     

新型变几何导叶试验研究_续

3.气流转折角、损失系数与变尾缘叶栅几何参数的关系在图7中,表示了b_1/b_=0.55的变尾缘叶栅在b/t=1.0时的气流转折角△β,落后角δ、损失系数ζ,叶型弯角θ与尾缘转角α之间的关系。当α≤10°(θ≤33°)时,δ=4.7°,当10°≤α≤45(33≤θ≤68°)时,4.7°≤δ≤22.7°,在设计冲角下的叶背出现气流分离,ζ和δ增大较快。转角α继续增大后,气流分离更甚,ζ和δ急剧上升。     

近临界及超临界压力区垂直光管和内螺纹管传热特性的试验研究

阐述了眚上升布置的内螺纹管和光管在近临界及超临界压力区的传热牧场 生的试验结果。在近临界压力区。随着压力向临界压力造近,光管的传热特性变差,传热恶化的临界干度下降得很厉害,甚至在过冷区就会发生壁温飞升;内螺纹管在近临界压力区可以消除传热恶化,但是随着靠近临界压力其抑制传热恶化的能力下降。传热恶化后的光管和内螺纹管的最小传热系数分别在压力为21．0MPa和22．0MPa。超过临界压力后,光管和内螺纹管的传热特性得到改善,内螺纹管在高焓值区可以降低壁温。     

高效宽负荷率超超临界锅炉垂直管圈水冷壁在低质量流速下的传热特性

在压力p=21~29.8 MPa、质量流速G=600~1 100kg/(m~2·s)、热负荷q=330~793kW/m~2工况范围内,对低质量流速优化内螺纹管的传热特性进行了实验研究,并根据实验数据得到了近临界压力区和超临界压力区的传热实验关联式.结果表明:在近临界压力区,亚临界部分的传热特性好于超临界部分的传热特性,质量流速增大能推迟传热恶化,热负荷增大则使传热恶化提前发生,内螺纹管抑制膜态沸腾(DNB)的能力有所减弱;在超临界压力区,压力越低,大比热容区内强化传热作用越显著,在其他条件一定时,超临界水的热物性变化对管内传热的作用由质量流速和热负荷共同决定;质量流速不变,继续增大热负荷,大比热容区内的传热将由强化转变为恶化.     

仿螺旋肋片内冷通道流动与传热数值分析

利用数值分析方法研究了新型仿螺旋肋片内冷通道的传热与流动特性。采用横截面积为矩形、上下表面带有间断性倾斜矩形肋片叉排且对置的仿螺旋肋片内部冷却通道。分析了在通道宽高比AR=2.9、肋化比Ff/F=2.545、肋高与通道当量直径比e/Dh=0.336、肋间距与肋高比p/e=0.6、肋片与轴面的夹角β=15°及R e在1×104~2×105时的非旋转情况下,R e、肋片与主流方向夹角α等参数对内冷通道强化传热与流动阻力特性的影响。计算结果表明,该仿螺旋矩形肋片作为旋流形成装置起到了迫使流体旋转运动、提高流速和减小层流底层厚度的作用,通道内流体流动达到了预期的螺旋流动效果,通道平均换热系数得到了明显的提高,但同时流动阻力也显著增加。     

基于燃烧与水动力耦合模型的锅炉蒸汽管超温特性研究

提出一种基于燃烧与水动力耦合模型的锅炉蒸汽管壁温度数值模拟方法,对某660 MW超临界切圆燃烧锅炉壁温进行了计算分析。以均匀外壁温为边界条件,利用Fluent软件模拟了煤粉气固流动、燃烧和辐射等过程,获得了炉内不同位置受热管的传热热流。再以热流分布为边界,采用MATLAB软件建立了工质流动及气-壁-汽换热方程组,Fluent软件重新计算的壁温边界。通过编写模型间的网格映射函数,实现壁温的耦合计算。研究表明:壁温计算值与实测值的最大相对误差在2%以内;炉膛出口残余旋转使水平烟道左侧和右上方热流较大,高温再热器和末级过热器的外壁温沿炉宽方向呈双峰分布;高温再热器整级受热管出口壁温的峰谷差值远高于末级过热器,实际运行中应特别注意高温再热器靠烟道左侧管屏外圈管子向火侧弯头处的超温。     

太阳能采暖猪舍

保定位于河北省中部,太行山东麓。地理位置在北纬38°15′～39°57′,东经113°45′～116°21′之间。辖区内平均日照时数为2880.2h/a,日照率为0.66;平均太阳辐射总量为5.9×10~6kJ/(m~2·a),是我国北方太阳能资源较丰富地区之一。     

国产直通式太阳集热管性能研究

采用某国产直通式太阳集热管(中温集热系统核心部件),搭建435 m~2微弧菲涅尔聚光集热系统。建立该集热管一维稳态传热模型;分析热损失随真空度、金属管内壁与环境的温差和风速的变化规律;考察太阳辐照度、聚光比以及导热油流量对集热效率的影响;对集热效率进行实验测试。结果表明:模型计算值和实验值偏差小于2%,可用于传热性能预测。真空度和温差是影响热损失的主要因素,应保持气体压力小于0.013 Pa;通过非线性回归建立温差和热损失的关系式。聚光比为25,太阳直接辐照度为625 W/m~2时,集热效率达到55.4%;合适的操作流量为3.5 m~3/h。集热温度低于200℃时,该集热管的集热性能与UVAC3相当,可用于太阳能中温热利用领域。