螺旋管筛分机的筛分试验研究

在介绍螺旋管筛分机结构的基础上 ,通过与敲打细筛、弧形筛、水力旋流器、螺旋分级机、直线细筛的比较 ,得出了螺旋管筛分机的性能特点。在6 0 0mm×40 0mm型小型设备和半工业设备上进行筛分试验 ,结果表明 ,螺旋管筛分机筛分效率可达 90 %以上 ,返砂能自动提升 ,筛孔不堵塞 ,具备取代螺旋分级机的功能。     

椭圆断面厚壁螺旋管强化传热与流体阻力研究

对椭圆断面厚壁螺旋管进行了强化传热和流体阻力实验研究.结果表明,螺旋管的平均传热系数较光管有大幅度提高,最大为原来的2.2倍,其准则方程式为Nu=0 197Re0 625Pr0.4(104＜Re＜3.72×104)在雷诺数较低时,螺旋管的传热效果较好,流体阻力也较小,随着雷诺数的增大,流体阻力迅速增大.螺旋管强化传热和最佳工作区域在Re＜2×104范围内     

热流密度对汽水两相流压力波动特性的影响

实验研究了螺旋管内绝热和沸腾汽液两相流动时压力波动特性。分析了热流密度对压力波动的影响规律。结果表明沸腾时波动的均方根和分形参数（分维数、关联维数和Kolmogorov熵）与绝热两相流明显不同,加热热流密度的大小影响各特征参数的大小及其随干度的变化规律。未考虑热流密度影响的流型图或流型转变准则只能在小热流密度时使用。     

多头螺旋管式换热器换热与压降计算

从实际工程设计出发,对多头螺旋管式换热器的设计进行了研究,提出了多头螺旋管束受热面结构的设计方法,推荐了螺旋管内外的传热系数和压降的计算关系式。并对200MW蒸汽发生器进行了实例设计计算。     

螺旋管换热器的过冷凝结方法研究

螺旋管换热器是一种新型高效换热器 ,蒸汽损失是影响其换热效率的重要因素。本文介绍了此种换热器的基本工作原理和应用 ,并提出了几种实现凝结水过冷的技术方案。     

基于RELAP5的螺旋管蒸汽发生器热工水力程序研发与验证

由于较高的换热效率和紧凑的结构设计,螺旋管式直流蒸汽发生器（HCOTSG）在多种模块化小型堆的设计中得到了广泛应用。RELAP5作为广泛应用于反应堆热工水力特性分析的大型系统程序之一,采用的热工水力关系式仅针对直管模型开发,不适用于HCOTSG一次侧和二次侧。本文选用螺旋管及横掠管束的热工水力模型,基于RELAP5程序开发了HCOTSG模块。采用实验数据及程序对比等方式对螺旋管模块的流动和换热模型进行了单独验证,利用开发的RELAP5-HCOTSG程序针对国际革新安全反应堆（IRIS）的蒸汽发生器设计进行了整体的热工水力模拟,与原始RELAP5的计算相比,RELAP5-HCOTSG程序计算得到的热工水力参数与设计值符合良好,确认了本文开发的程序模块在HCOTSG热工水力分析中的适用性。     

布置螺旋管的太阳能腔式吸热器光学性能模拟

利用TracePro光学软件模拟了是否考虑布置螺旋管的太阳能腔式吸热器光学性能的差异,探讨了腔体内壁面的反射率及内置螺旋管的外径、螺距对吸热器光学性能的影响,并对比了4种不同形状吸热器的光学性能。结果表明：由于不能真实反映螺旋管所吸收光通量的大小,将吸热器内壁面近似为螺旋管外壁面的处理方法是不可取的;在螺距不变的情况下,腔体内壁面的反射率与内置螺旋管外表面吸收光通量的大小以及系统的光学效率成正比;当反射率小于0.8时,螺距的增加可以提高吸热器的光学性能,而当反射率超过0.8时情况则相反。对比4种不同形状的吸热器可以发现,圆台-圆柱形吸热器具有最好的光学性能,其光学效率可达85.42%。研究结果可为吸热器的设计和优化提供理论指导,并为吸热器传热性能的研究奠定基础。     

主泵高压冷却器盘管的流致振动分析

为验证反应堆冷却剂泵（简称主泵）用高压冷却器结构设计在正常运行工况下可避免流致振动的发生,本研究依次从漩涡脱落、流体弹性不稳定和湍流激励3个方面分析了高压冷却器的壳侧流体对中间盘管振动产生的影响。采用预应力模态分析得到了螺旋管的固有频率为1.877 Hz,便于后续评定的对比;针对最大流通面积和最小流通面积2种极限情况分别计算了漩涡脱落频率,得到固有频率与漩涡脱落频率的比值均小于2;应用卡曼涡流频率计算得出螺旋管的流弹不稳定临界流速大于壳侧间隙流速,说明壳侧流体的流速未达到螺旋管的流弹不稳定临界流速;选用合适的螺旋管束半经验模型计算得到湍流激振的中心主频率是螺旋管固有频率的3.76倍。漩涡脱落、流体弹性不稳定和湍流激励的计算分析结果充分证明高压冷却器的结构设计是安全合理的,可满足核电厂的使用要求。      

超临界CO2在螺旋管中的流动换热特性研究

超临界蒸发器应用到核电中,可大幅提高机组的热效率。超临界压力流体的热物性在准临界温度附近变化非常剧烈,会对其流动和换热产生很大的影响。研究超临界压力流体在螺旋管内的流动和换热规律,有利于对超临界螺旋管蒸发器的设计。本文采用RNG k-ε和SST k-ω模型对超临界CO₂在螺旋管中的流动换热情况进行了数值模拟,发现SST k-ω模型模拟结果与实验结果符合得更好。基于此模型,分析了不同进口质量流速及不同热流密度对管壁温和换热系数的影响,发现随着质量流速的减小、热流密度的增加,峰值向远离h_pc的一侧偏移。最后讨论并分析了周向壁温和换热系数的分布情况,发现壁温在φ＝315°处最高,需在实验操作或实际运行中加以监控,以保障螺旋管蒸发器的安全运行。     

螺旋管换热器无缆内检测系统研究

针对带缆涡流检测方法在螺旋管换热器检测中易自锁而无法穿过管道的问题,设计了螺旋管换热器无缆内检测系统。可使用液体或气体驱动检测系统穿过螺旋管,检测系统穿过管道后,通过上位机读取检测系统中存储的数据。通过有限元仿真的方法,选择合适的激励频率和检测线圈参数,检测信号激励频率为100 kHz,检测线圈尺寸为宽3 mm、外径12 mm、内径8 mm。在外径19 mm、壁厚3 mm的不锈钢管道上进行了实验,实验结果表明检测系统可以检测直径为1 mm通孔缺陷和深度为2 mm外壁缺陷,通过气体驱动检测系统实现了螺旋管的检测。