去离子冷却水系统布水器的数值模拟及试验研究

稳态强磁场实验装置(Steady High Magnetic Field Facilities,SHMFF)的运行需要10℃以下的去离子水带走磁体内的热负荷。通过优化蓄冷罐内的布水器类型和尺寸提高分层蓄冷效率,增加磁体装置的运行时间,在理论指导下以设计计算为基础选取5种径向型布水器,且采用数值模拟的方法研究了同一蓄冷罐内八角型和径向型布水器的斜温层厚度。定义布水效率的计算方法,并以布水效率为评价指标,分析了布水器的布水效果。研究表明:相同Re下径向型布水器的布水效果优于八角型,更易形成稳定的斜温层;相同出口流速型号为200-7.5径向型布水器的布水效率为89%;而型号为375-4的径向型布水器的布水效率为84.2%;径向型布水器的径高比是影响蓄冷罐内斜温层厚度的重要因素。研究成果可为蓄冷系统径向型布水器的优化设计提供指导依据。