基于计算流体动力学的二次侧管板高压水射流喷嘴仿真

本文利用混合物模型的两相流仿真了核电站蒸汽发生器二次侧冲洗需要的高压水射流喷嘴中的流场分布和压力分布。通过有限元方法计算了两相流模型,获得了流场分布和压力场分布。从流场分布可以看出,当逐渐远离高压水射流喷嘴的中轴线时,高压水射流中的流场分布逐渐减小;在高压水射流喷嘴的中轴线处,流场最大;当高压水射流喷嘴的入口压力从40MPa逐渐增大到46MPa时,出口处的流场逐渐增大,从289.502m/s逐渐增大到312m/s,在一定范围内入口压力对出口流速的增加效果显著。

不同流型下气溶胶水洗效果影响因素实验研究

在核电厂严重事故下,安全壳内混合气体通过喷射器注入到乏燃料水池中以降低安全壳超压失效的风险,同时减少放射性向环境的释放。本文建立了气溶胶水洗去除实验装置,研究水池对气溶胶的去除机制。开展了不同流型下通过喷射器的混合气体质量流率对气溶胶水洗净化系数(DF)的影响以及蒸汽冷凝对气溶胶去除效果的影响。结果表明:在注入流型为射流的情况下,由于射流注入区液滴拦截和惯性碰撞去除机制的增强,导致DF随着质量流率的增大而增大;在注入流型为气泡流的情况下,上升区气溶胶去除占主要作用,随着质量流率增大,气泡上升速度增快,导致气泡在水池内运动时间减少,DF降低。同时,在蒸汽存在的情况下,气溶胶去除效果明显增强,蒸汽冷凝是气溶胶去除的主要机制。

小型堆非能动安全壳内喷射实验分析

本研究搭建了一个由蒸汽供应装置、安全壳、外部喷淋系统等组成的实验装置,模拟小型堆非能动安全壳在发生破口故障后,蒸汽喷射流量、破口直径、破口高度、外部喷淋流量4个因素对壳体内热分层与壳壁传热的影响。文章围绕4个因素分别设计了实验,结果表明:在蒸汽喷射流量较大、破口直径较小、破口高度较高、外部喷淋流量较大的情况下,安全壳壳体热流密度较大,热分层现象明显,安全壳呈现出上部温度偏高、下部温度偏低的情况。

半干半湿脱硫技术节能研究

以火电厂半干半湿脱硫技术(BGBS)为例,分析BGBS脱硫技术的节能措施和节能潜力,结果表明,目前常用的电驱动方式处于电厂能量链的末端,能耗相对较高,而BGBS烟气脱硫技术采用蒸汽引射专利技术进行脱硫剂和脱硫灰消化、活化、氧化、输送一体化,省去石灰消化系统和气力输送系统,从而降低了能耗和运行费。

蒸汽喷射制冷系统喷射器工作特性的实验研究

为确定喷射器的工作特性,评估数值模型计算精度,完善喷射泵抽气理论,构建了小型水蒸气喷射制冷实验系统.实验研究了水蒸气喷射泵性能与工作蒸汽压力、被抽蒸汽压力、背压的关系.实验结果表明,随着工作蒸汽压力的上升,被抽蒸汽流量和引射系数均呈先升高,达到最大值后下降的趋势.随着被抽蒸汽压力的升高,被抽蒸汽流量和喷射器引射系数均增加.在一定背压范围内,喷射器引射系数保持不变,当超过临界背压后,引射系数急剧下降.研究结果对于了解喷射泵抽气特性、改进喷射泵结构和性能优化有参考价值.

水蒸气喷射泵设计中有关引射系数计算的若干问题探讨

用工作蒸气膨胀与混合气体压缩的热力平衡关系计算各级喷射器的引射系数,计算时应依据喷射器出口处水蒸气的实际过热状态,并以其内发生的气体流动过程处于绝热工况。由此设计的水蒸气喷射泵其实际抽气特性与设计相符程度高,在相同工作真空度下运行时,单位质量的工作蒸气所抽吸的被抽气体质量流量增加,能源消耗降低。

考虑进水温度的蒸汽喷射泵一维理论模型

蒸汽喷射泵(SDJP)是利用蒸汽在Laval喷嘴中形成的超音速气流来引射过冷水的动力装置,研究了水温及喷射泵结构参数对其性能的影响,结果表明:随着进水温度的升高,蒸汽喷射泵的喷射性能明显下降.由于已有理论模型不能确定进水温度与喷射性能的关系,提出用直接接触凝结(DCC)理论求解汽液两相流控制方程的一维理论模型,根据该模型分析了进水温度升高使蒸汽喷射泵性能下降的原因.

旋流喷射乏汽回收装置性能的实验研究

针对采用旋流喷射式进水的低温乏汽回收装置的性能进行了实验研究。实验结果表明,引射系数随进水压力和进水温度的升高而降低,随进汽压力的升高而升高,基本不受出水压力的影响;阻力系数随进水压力和进水温度的升高而升高,随着进汽压力的升高而降低。采用旋流喷射进水方式使得装置的加热、引射性能有很大提高,同时使流动的阻力系数增大。

三效错流降膜真空蒸发低浓度氯化铵废水工艺

离子交换法生产碳酸钾流程中排出的废液严重污染环境。分析了含氯化铵工业废水蒸发回收过程中的技术难点,确定了回收的工艺流程,采用三效错流降膜真空蒸发工艺,有效地解决了能耗过高、设备腐蚀严重、氯化铵升华等技术难题。该工艺具有流程简单、设备和运行费用低的特点,经实际应用,取得了很好的经济效益和社会效益。

蒸汽喷射泵举升稠油参数设计

应用气液两相流理论与传热学原理,建立了蒸汽喷射泵采油井井筒和油套环空中流体流动及传热耦合模型,以渐缩式喷嘴中蒸汽流动规律为基础,建立了以湿饱和蒸汽为动力液的喷射泵举升特性方程,应用节点分析方法,以井下喷射泵出口为求解点,形成了一套完整的蒸汽喷射泵采油工艺参数设计方法。计算结果表明:喷嘴喉管面积比相同时,引射系数增大,泵排出口压力降低;引射系数相同,减小面积比,泵排出口压力降低。

不稳定蒸汽射流凝结振荡实验研究

对不稳定蒸汽射流凝结压力振荡现象进行了实验研究。结果表明:在不同的蒸汽质量流率和过冷水温度下蒸汽射流存在3种凝结流型,即喘振、半球形汽泡振荡和周期性汽泡振荡;压力振荡发生频率随着蒸汽质量流率的增加而增大,随着过冷水温度的升高先增大后减小,最大压力振荡发生频率出现在由喘振/半球形汽泡振荡区向周期性汽泡振荡区转变时;喘振和半球形汽泡振荡区的压力振荡幅值随蒸汽质量流率的增加而减小,周期性汽泡振荡区的压力振荡幅值随蒸汽质量流率的增加而增大;3种流型下的压力振荡幅值均随过冷水温度的升高而增大。

硝酸钾结晶器蒸汽喷射增压器的设计与CFD分析

结合硝酸钾冷却结晶实际生产的各项参数,通过严格的理论计算,设计出与生产相匹配的蒸汽喷射增压器,以提高蒸发器的产能和运转周期,降低能耗。并采用流体动力学计算软件Fluent对硝酸钾冷却结晶的蒸汽喷射增压器的工作过程进行数值模拟。比较分析了不同的X(喷嘴出口到吸收室入口的距离)值对流场的影响。结果表明,在一定的工况参数下,蒸汽喷射增压器的流场与X值有着密切的联系。通过数值模拟计算得到,当X=0.01 m时,设计的增压器有效降低了激波引起总压的耗损和减小喷射气流速度的突变,同时在实际生产中得到了良好的应用。

高速蒸汽与过冷水直接接触凝结局部换热特性研究

针对气液两相流喷射器内高速蒸汽与过冷水直接接触凝结过程,设计并搭建了使用矩形截面喷嘴及混合腔的可视化实验台,在蒸汽质量流率为200~600kg·m^(-2)·s^(-1)、入口过冷水质量流率为4~18t·m^(-2)·s^(-1)、入口过冷水温度为20~50℃的实验条件下,使用图像处理技术分析可视化图像,研究了气液界面的波动特性,建立了局部凝结换热系数的计算方法,并对界面波动与局部凝结换热系数的关系进行了研究。研究结果表明:实验中观察到的界面波是界面不稳定性的一种表现形式;界面波在传播过程中振幅逐渐增加,强度增大,平均振幅在0.12~0.38mm之间;局部凝结换热系数沿流动方向逐渐增大,其值在1.8~5.9 MW·m^(-2)·℃^(-1)之间;界面波振幅与局部凝结换热系数对比的结果表明,界面的波动对汽水直接接触凝结的换热过程具有强化作用。

船用蒸汽喷射制冷空调的应用

针对能源危机和船舶节能减排的问题,介绍船舶蒸汽喷射制冷的工作原理,对比分析蒸汽制冷和压缩制冷的优缺点,论述当前蒸汽喷射制冷技术的研究现状,阐述船用蒸汽喷射制冷空调大规模应用需解决的问题,阐明船用蒸汽喷射制冷空调的未来研究方向,为下一步蒸汽制冷技术的研究提供参考。

管内蒸汽射流凝结速度场特性研究

采用粒子图像测速仪(PIV)对圆管内横向蒸汽射流凝结速度场进行了测量。垂直圆管直径80 mm,喷嘴直径3.2 mm,喷嘴与管道壁面垂直,蒸汽射流雷诺数20192<Re_s<543763,动量通量比为25<J<400,过冷水温度为30<T_w<60°C。通过射流中心轨迹线,揭示了射流动量通量比、射流雷诺数和过冷水温度对速度场的影响规律。射流中心轨迹可用指数形式的曲线拟合,引入射流动量通量比J和射流雷诺数Re_s,得到中心轨迹线预测关联式,预测值在实验测量值30%以内。

垂直管内逆流蒸汽射流凝结流型特性分析

采用图像识别技术,设置喷嘴出口与管道过冷水流向逆流。在圆管直径80 mm,喷嘴直径5 mm下,本文对逆流情况下蒸汽射流凝结流型形态进行了图像定量分析,检测凝结几何形态的边缘并计算其特征尺寸,分析逆流情况下的凝结流型,并探究不同汽水条件下对凝结以及流型的影响规律。