高压汽水两相流内螺纹管壁温与临界热负荷特性的研究

阐述了在西安交通大学高压汽水两相流试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２８ｍｍ×６ｍｍ的内螺纹管，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／ｍ２，质量流速Ｇ＝２４００～１８００ｋｇ／（ｍ２·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重要的实用价值。

环形管环状流临界热负荷解析模型

根据环形管内流动与传热的特点,重新定义了环形管的水力直径和热周直径,基于圆管环状流CHF解析模型,得到了环形管内环状流临界热负荷解析模型。该模型可以预测环形管内沸腾两相流环状流时在不同加热方式下发生的临界热负荷,加热方式包括有内侧加热、外侧加热、两侧同时加热等。数值预测结果与文献数据比较表明本文的解析模型在P=0.57-15.01.MPa,G=198-3789.5 kgm-2s-1,xc=0.068-0.855,L/Dhe=19.3-539.5范围内预测良好。

外侧加热环隙流道自然循环流动沸腾临界热负荷分析研究

对外侧加热的竖直环隙流道自然循环流动沸腾临界热负荷的变化规律进行了理论研究,对临界热负荷计算中使用水力当量直径和加热当量直径的合理性进行了对比分析,给出了临界热负荷简化计算公式,公式计算值与文献实验结果十分吻合。

釜式再沸器壳侧管束临界热负荷模拟计算

基于管束沸腾临界点形成的干涸机理，建立了利用釜式再沸器壳侧循环流动与管束传热的分格模型计算管束临界热负荷的方法，考察了管束上方液面高度、管束直径、管间距等对管束临界热负荷的影响，并对管束沸腾临界点形成的干涸机理进行了探讨。

微槽表面对临界热负荷强化作用的实验与理论分析

研究了微型槽板表面流动沸腾临界热负荷,考察了微型槽结构对临界热负荷及过渡沸腾的强化作用和影响,提出分析表面微型槽强化机理的物理模型,从理论上预示其强化效果。理论和实验结果极好地一致,并证实微型槽结构可明显提高加热平板的临界热负荷,强化过渡沸腾传热。

竖直及倾斜环隙流道内自然对流沸腾临界热负荷

以水为工质 ,在常压下对垂直和倾斜环隙流道内的自然对流沸腾临界热负荷进行了实验研究和理论分析 ,得到了计及进出口局部阻力的计算公式 ,讨论了流道几何尺寸、几何形状、倾角、压力和进出口局部阻力等因素对临界热负荷的影响 ,最后提出了一个新的 ,可用于计算竖直环隙、圆管及长方形流道内自然对流沸腾临界热负荷的半经验公式 ,其计算精度和适用范围较现有的计算公式有显著提高 ,原则上不受H/De 值大小的限制。

管束流道內单根圆管加热时的临界热負荷的实驗研究

本文叙述了在以三角形柵格排列的七根管的管束流道内,中央管加热时临界热負荷的实驗研究。实驗的参数范围是:压力P为100和90絕对大气压,流速W为3—6米/秒,欠热度△t,为10—55℃。将所得的实驗数据与計算公式作了比較,并討論了管束流道对临界热負荷的影响。

近壁区因素对临界热负荷的影响

为深入研究近壁区因素对临界热负荷的影响 ,基于宏观层 (Macrolayer)汽柱下的微层失稳导致临界热负荷产生的假设 ,分析了微层中的各种复杂行为。运用长波理论分析稳定性 ,得到临界过热度的表达式 ,从理论上预测了近壁区因素对临界热负荷的影响。发现微层中的 Marangoni流动 ,流体微观物理性质及湿润性 ,滑移系数等近壁区因素对临界过热度的大小具有重要的影响。理论分析与现有实验数据吻合较好。

高热流条件下超临界压力煤油流过小直径管的传热特性

探讨了超临界压力下煤油流过内径为 1.70mm的不锈钢管的传热特性 .实验在压力为 5、 15MPa ,质量流率为 85 0 0～ 5 10 0 0kg·m-2 ·s-1和热负荷高达 5 5 .0MW·m-2 的参数范围内进行 .结果表明 :在内壁温达到拟临界温度时有拟沸腾现象发生 ;进一步提高热负荷会发生传热恶化 ,加入添加剂能提高临界热负荷 ;在极高热负荷下还会发生第 2次传热强化 ,限制了传热恶化的壁温飞升 .给出了煤油的强制对流传热关联式 ,计算值和实验值吻合良好 .

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。

管内流动的临界热流研究

本文是对管内流动的临界热流进行试验研究和理论分析.从沸腾机理分析和应用两相流的相似原理进行处理,我们推导了表达临界热流计算的准则方程.用6种不同的冷却剂,355个实验数据进行修正处理求得了常数A和指数h,m,n的数值.引入一个考虑冷却套缝隙高度变化影响的无因次修正项。

高参数热力设备中临界热流密度预测模型研究

沸腾换热装置广泛存在于石油、化工等工业领域中。目前针对临界热负荷预测模型中环状流初始夹带份额的假设缺乏理论依据。基于搅拌流内相关实验结果和理论认识,系统分析初始夹带份额对临界热负荷预测精度的影响。结果表明:搅拌流区内夹带液滴尺寸较大且具有较大的动量,对下游环状流流场特征产生较大的影响,特别是当质量流量较高时,初始夹带份额的选取对临界热负荷预测精度、出口干度影响剧烈。因此,文章提出了将临界热负荷预测模型的计算起始点由环状流起始点提前至搅拌流起始点的改进思想。改进后的液膜流动模型不仅预测精度较高,且更符合实际物理过程。

立式螺旋管汽液两相流沸腾传热恶化实验研究

本文实验研究了低质量流速(500～800kg·m^(-2)·s^(-1))下的立式螺旋管临界热负荷,对沸腾传热恶化壁温特性和螺旋管临界热负荷影响因素进行分析。并同前人工作汇总,以流量,压力和临界干度为参数,建立了基于局部条件假设的立式螺旋管临界热负荷查询表(Look-Up-Table),共272个点.压力范围6.5～21 MPa,质量流速范围500～1800 kg·m^(-2)·s^(-1)。

螺旋管蒸汽发生器的瞬态流动与传热特性

针对快速和安全启动的要求 ,实验研究了螺旋管蒸汽发生器在同步启动过程中的流动和传热特性 ,并分析了各种参数对启动安全和启动时间的影响 .螺旋管的管圈直径和管道直径分别为2 5 6mm和 0 0 11mm .启动的参数范围是 :最大加热流密度 6 0 0kW /m2 ,最大质量流速 12 0 0kg/(m2 ·s) ,最大实验压力 3 0MPa .由实验得到了启动过程的单相湍流、沸腾传热规律 ,以及瞬态临界热负荷 .瞬态单相湍流传热和临界热负荷的规律与稳态的有明显不同 .瞬态湍流传热特性符合直管的Dittus Boelter公式 ,瞬态临界热负荷远远低于稳态的值 。

汽轮发电机定子强迫蒸发冷却循环流动与传热计算

基于C语言编程软件和气液两相流相关理论,在忽略绕组线棒辐射散热的情况下,对汽轮发电机定子采用强迫蒸发冷却循环时的流动与传热进行了编程计算,得到了汽轮发电机定子的蒸发点、循环流量、压力和温度分布。结果表明,随着绕组线棒热负荷增加,蒸发点提前,循环流量减小,压力平衡器前的含气率增加;当含气率增加到某一临界值时,可能造成危险工况,因此必须通过计算确定临界热负荷。

微细化沸腾传热实验研究

气泡微细化沸腾是沸腾到达某个临界热负荷后,加热面温度升高不大,与该临界热负荷相比,热流密度大幅提高的沸腾现象。本文在设计完成一可视化实验装置的基础上,通过高速摄影仪观察并结合采集的壁温数据,对常压下直径为10mm铜加热面上的池式气泡微细化沸腾现象进行了研究,并讨论了液体过冷度对其的影响。实验发现,气泡微细化沸腾状态下,加热面上生成1层极其不稳定的气膜,气液交界面上不停地有大量微小气泡生成并以极高速度射入过冷液体中。随加热面热流密度的增大,气膜厚度波动周期缩短,气膜最大厚度减小,所生成微小气泡的直径也明显减小。实验中获得的最高热流密度达9MW/m2。

沸腾系统中的干斑作用特性

从壁面湿润的角度出发，阐述了干斑的形成是导致临界热负荷及稳定膜沸腾的原因。从理论上分析了干斑湿润过程中的自组织现象，阐述了过渡沸腾阶段出现突变和滞后的原因及条件。对流动稳定性模型理论和干斑模型理论给出了统一的解释。文章的理论分析与实验观察及实验测量相吻合。

温度梯度对Taylor稳定性影响及其应用

分析有传热传质效应时的 Rayleigh-Taylor界面稳定性问题 ,导出了相应的Rayleigh-Taylor不稳定临界波长和最危险波长的表达式 ,并有很好的外延性 .结果表明 :温度梯度 G1<1 0 5时 ,传热传质效应对临界波长和最危险波长的影响很小 ,可以忽略不计 ;G1>1 0 6时 ,界面传热传质效应的影响就不可忽略 .温度梯度会增强界面的 Rayleigh-Taylor稳定性 ,提高临界波长和最危险波长的值 ,从而降低临界热负荷的预示值 .

气泡微液底层蒸干特性分析

本文从气泡微液底层的流动特性出发，利用Ｈａｌｌｉｎａｎ和Ｅｒｖｉｎ模型对微层蒸干的Ｓｔｒａｕｂ判据进行了理论分析，证实了临界蒸干半径与湿润性有关，同时指出微层蒸发中起关键作用的是膨胀压力而不是表面张力梯度。