不凝结气体对蒸汽浸没射流压力振荡强度的影响

对含不凝结气体(空气)的蒸汽浸没射流压力振荡特性进行了实验研究。研究发现,含有少量不凝结气体时,蒸汽浸没射流凝结形态发生显著变化。含不凝结气体的压力振荡强度较纯蒸汽时明显变小,但含有少量不凝结气体的压力振荡强度随空气质量分数的增加整体呈缓慢上升趋势。压力振荡强度随径向距离的增加而单调减小,随轴向距离的增加先增大后逐渐减小,存在压力振荡峰值,且随空气质量分数的增加,压力振荡峰值位置沿轴向后移。压力振荡峰值位置在轴向无量纲距离X=3和X=12之间。不同过冷水温度下,压力振荡峰值随空气质量分数变化的趋势不同。压力振荡峰值的位置即压力振荡最强的位置位于核心汽羽的尾部。

三孔蒸汽浸没射流压力振荡强度特性研究

实验研究了一定冷却水温度和蒸汽质量流率范围内出口直径为8mm的三孔喷嘴蒸汽浸没射流压力振荡强度特性。结果表明:三孔喷嘴汽羽凝结形态不仅受冷却水温度和蒸汽质量流率的影响,还受孔间距的影响。孔间距对压力振荡强度的轴向分布规律无影响,即三孔喷嘴压力振荡强度均随轴向距离的增大先增大后减小,存在明显的峰值点且峰值点位于轴向无量纲位置4和11之间。相同汽水参数条件下,单孔喷嘴压力振荡强度小于三孔喷嘴压力振荡强度,无量纲孔间距1.5的压力振荡强度小于无量纲孔间距1.2和2.0的压力振荡强度。不同孔间距三孔喷嘴压力振荡复杂于单孔喷嘴,其压力振荡强度峰值和峰值点位置随汽水参数的变化规律不尽相同。

多孔蒸汽浸没射流压力振荡强度特性研究

实验研究了一定冷却水温度和蒸汽质量流率范围内出口直径为8 mm的多孔喷嘴射流压力振荡强度特性。结果表明:孔间距和孔数对压力振荡强度的轴向分布规律无影响,即压力振荡强度随轴向无量纲距离的增大先增大后减小,存在明显的峰值点;随蒸汽质量流率的增大,峰值增大、峰值点后移。相同汽水参数条件下,随孔数的增多,压力振荡强度增大,峰值增大、峰值点后移;随无量纲孔间距的增大,双孔压力振荡强度先增大后减小,峰值先增大后减小,峰值点先后移再向前移;三孔1.5的压力振荡强度小于三孔1.2和三孔2.0。不同孔间距多孔喷嘴压力振荡峰值和峰值点位置随冷却水温度的变化规律不尽相同。

不凝结气体对蒸汽浸没射流压力振荡的影响

通过实验研究不凝结气体(空气)对蒸汽浸没射流压力振荡特性的影响。结果表明:不凝结气体存在时压力振荡强度比纯蒸汽浸没射流时明显减小。随空气质量分数的增加,压力振荡峰值的位置沿轴向后移。过冷水温低于45℃时,峰值随空气质量分数的增加而增大;高于50℃时,随空气质量分数的增加而减小;水温在45~50℃之间时,峰值大致相同。压力振荡主频随空气质量分数、蒸汽质量流率和过冷水温度的增加而减小。

蒸汽浸没射流压力振荡特性实验研究

为指导Ⅰ型鼓泡器排放管的结构设计,对常压工况下不同蒸汽质量流速(150~500 kg/(m^(2)·s))、池水过冷度(18~68℃)、开孔直径(10、16 mm)和孔数(单孔、双孔)蒸汽浸没射流的压力振荡特性开展实验研究。结果表明:不同开孔结构下的振荡强度均随蒸汽质量流速的升高或池水过冷度的降低而先增大后减小;当孔径增大或孔数增多时,达到稳定冷凝所需的最小蒸汽质量流速降低,流型转变导致振荡强度减小。不同开孔结构下的振荡主频均主要受池水过冷度和开孔直径的影响,且随过冷度的降低或孔径的增大而减小。孔数变化对主频的影响是多重的,但总体效果弱于孔径变化。通过对主频实验值进行拟合,获得了由池水过冷度和排放孔径表征的半经验关系式,相对误差在±20%以内。

起伏条件下不稳定射流压力振荡特性实验研究

蒸汽在过冷水中浸没射流凝结技术因其高效换热特性被广泛应用于陆地和海洋场景下的电力和核工业等许多工业领域中,但蒸汽凝结过程中汽液相界面变化会产生压力振荡。本文对起伏条件下不稳定射流的压力振荡特性进行了实验研究,获得了不同起伏参数对压力振荡特性的影响。结果表明,相比于静止条件下,不稳定射流在起伏运动下的压力振荡主频与压力振荡平均幅值更大,并且压力振荡主频和压力振荡平均幅值随着起伏幅值的增大而增大,随着起伏周期的增大而减小;起伏最大加速度幅度随着起伏周期的减小和起伏幅值的增大而增大,斯特劳哈尔数随着起伏最大附加加速度的增大而增大。