湿空气超音速凝结实验平台设计 |
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引用本文: | 王超,张哲晓,丁红兵,李金霞.湿空气超音速凝结实验平台设计[J].仪器仪表学报,2018(6). |
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作者姓名: | 王超 张哲晓 丁红兵 李金霞 |
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作者单位: | 天津大学电气自动化与信息工程学院 |
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摘 要: | 音速喷嘴作为流量计和量值传递标准,被广泛应用于工业过程中。当介质为蒸汽或含湿气体时,其流过音速喷嘴会由于自身温降而发生凝结现象,这对音速喷嘴计量产生重要影响。为研究音速喷嘴中的凝结现象,设计了一套凝结实验平台,分为气路调节系统、高压雾化系统和蒸发加湿系统3部分。针对核心的蒸发加湿单元设计,建立了有限空间内液滴蒸发模型。基于液滴最大蒸发时间,设计了蒸发器尺寸和结构并通过计算流体动力学(CFD)数值模拟验证了设计效果。通过压力控制、管道加热、液滴雾化和蒸发加湿,可实现压力pa=0.1~0.6 MPa、温度Ta=45~65℃和相对湿度RH=0%~100%的快速准确调节。实验结果表明,本实验平台可为音速喷嘴提供不同压力、温度和相对湿度的准确入口条件,为凝结现象研究提供实验基础。
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