U型管中单相液氮流的压降与传热特性

采用两种单U型管和两种多U型管,管径4～8 mm,曲率比8～15,对管中单相液氮流的压降和传热特性进行了实验研究.结果发现:无论是单U型管还是多U型管,在180°弯头内的当地传热特性与直管不同,壁面温度尤其是弯头后半段管的壁面温度明显下降,换热增大.对于单U型管,在弯头出口处换热系数达到最大;对于多U型管,换热系数沿程曲折增大,且在最后一个弯头出口处达到最大.基于Idelshik压降关联式,提出了单相液氮流在180°弯头内的摩擦压降关联式.新的关联式引入了离心力项,和实验数据良好吻合.

135°弯管内硫浆输送的数值模拟

采用欧拉-欧拉法,对硫浆在135°弯管内的流动状态进行数值模拟。通过和Toda实验的90°弯头对比进行模型的验证。验证结果表明,模拟值和实验值吻合良好。对相同操作条件下45°和90°弯头的压降进行了比较分析,分析了硫浆体积分数和硫浆速度对弯头压降的影响。同时,研究了硫浆体积分数和硫浆速度对135°弯管内流动状态的影响。对本研究所针对的管道而言,当硫浆体积分数为0.15时,建议输送速度大于1.2m/s。