航空发动机管路系统流动与换热的仿真平台

为分析航空发动管路系统流动与换热特性,研究管路流动与内部结构间的热流耦合问题,利用MATLAB/Simulink建模仿真工具包,开发了航空发动机管路系统通用仿真模块库,构建了管路系统特性分析平台。基于该仿真平台,建立了航空发动机管路系统流动计算模型和热流耦合计算模型。输入边界条件后运行仿真,得到了管路系统流体的压力、温度和流量,以及内部结构各节点的温度。计算结果与商业软件Flowmaster的计算值非常接近,并且流量、压力的仿真结果与试验值的相对误差保持在6.5%以下。利用该仿真平台能搭建较高精度的系统网络模型,提高系统建模效率,可应用于发动机管路系统的设计、改进等方面。

蒸汽发生器主蒸汽管道^(16)N传输时间的分析与计算

利用监测二回路主蒸汽管中16N辐射来实现蒸发器传热管破损在线检测是一种直接而有效的方法;主蒸汽管道16N传输时间的计算是在线检测系统的关键技术之一。分析了传热管发生泄漏时的16N放射性核素迁移过程,对16N传输时间的计算原理和方法进行了探讨,并以"陆奥"船用核动力装置为例,计算了三种情况下传热管发生泄漏时16N的传输时间。

船用核动力装置^(16)N在线检测系统研究

在线监测主蒸汽系统的放射水平是提高船用核动力和气轮机系统的可用率和运行重要措施之一。核电厂已装备了NaI探头16N辐射在线监测系统,但不适用于船用。讨论了以BGO为探头的紧凑型船用16N辐射在线检测仪研发的关键问题,检测系统设计方案及其关键技术。

一种家电用小型蒸汽发生器的传热与流动特性模拟及实验研究

针对应用于各类家电中的小型蒸汽发生器的高功耗、易结垢问题,在传统使用腔体型结构上进行了改进,加大换热面积,增强换热系数,使热效率进一步提高,减小能耗。该设计可以规避一般管道型加热方式易产生的水垢阻塞流道导致换热器失效的问题。对改进型蒸汽发生器进行了热力计算及数值模拟,比较了上部进与下部进水两种方式的传热及流动特性。根据模拟结果选用具有更好的传热及流动性能的上部进水方式对增加泡沫金属铜前后的蒸汽发生器进行了实验测试,实验得到改进结构(增加金属泡沫)后蒸汽发生器的热效率可以高达98.92%,较改进前热效率约有5%的提升,改进效果明显。根据热力学原理分析,热效率的提升来自于漏热的减少和电热效率的提高。

含蜡原油管道输送过程的熵产率分析

原油管道输送是同时存在扩散、传热和流动等多种不可逆现象的复杂过程。本文在已有普适性熵产率方程的基础上,推导了传热与黏滞两种不可逆现象耦合作用的"力"和"流",给出了含蜡原油管输过程的熵产率计算方法。对大庆油田某输油管道的应用分析表明,传热熵产率远大于黏滞熵产率;输油温度升高、管径减小,流量增大,均会使得传热熵产率变大;蜡沉积由于增加保温层有效厚度及减小流动原油密度,可大幅度降低传热熵产率。