超临界压力下直流蒸发器环形肋片管传热特性研究

超临界压力下,提出了余热锅炉直流蒸发器采用环形肋片管结构。采用回路划分法建立数学模型,计算直流蒸发器的传热系数,分析温度分布特性,并进行传热恶化判断。研究结果表明:随着工质焓值增加,直流蒸发器蒸汽侧传热系数先增大后减小,烟气侧传热系数不受影响,但烟气侧在换热系数中占主导地位;近拟临界焓值区,当工质温度高于拟临界温度,传热强化开始消失,内壁温度急剧增加;远离拟临界焓值区,处于低焓值区超临界水的换热强于高焓值区超临界汽;直流蒸发器管内工质均不发生传热恶化,同时在拟临界焓值区,存在传热强化。     

近临界及超临界压力区垂直光管和内螺纹管传热特性的试验研究

阐述了眚上升布置的内螺纹管和光管在近临界及超临界压力区的传热牧场 生的试验结果。在近临界压力区。随着压力向临界压力造近，光管的传热特性变差，传热恶化的临界干度下降得很厉害，甚至在过冷区就会发生壁温飞升；内螺纹管在近临界压力区可以消除传热恶化，但是随着靠近临界压力其抑制传热恶化的能力下降。传热恶化后的光管和内螺纹管的最小传热系数分别在压力为21．0MPa和22．0MPa。超过临界压力后，光管和内螺纹管的传热特性得到改善，内螺纹管在高焓值区可以降低壁温。     

高效宽负荷率超超临界锅炉垂直管圈水冷壁在低质量流速下的传热特性

在压力p=21~29.8 MPa、质量流速G=600~1 100kg/(m~2·s)、热负荷q=330~793kW/m~2工况范围内,对低质量流速优化内螺纹管的传热特性进行了实验研究,并根据实验数据得到了近临界压力区和超临界压力区的传热实验关联式.结果表明:在近临界压力区,亚临界部分的传热特性好于超临界部分的传热特性,质量流速增大能推迟传热恶化,热负荷增大则使传热恶化提前发生,内螺纹管抑制膜态沸腾(DNB)的能力有所减弱;在超临界压力区,压力越低,大比热容区内强化传热作用越显著,在其他条件一定时,超临界水的热物性变化对管内传热的作用由质量流速和热负荷共同决定;质量流速不变,继续增大热负荷,大比热容区内的传热将由强化转变为恶化.     

半周加热内螺纹管中超临界水传热特性的数值模拟及机理分析

为了研究700℃高效超超临界锅炉和超超临界循环流化床锅炉水冷壁管中工质水的流动传热规律和机理,采用SST k-ω湍流模型模拟了大比热容区内半周加热条件下长度为2 m、水力直径为19 mm的垂直上升四头内螺纹管中超临界水的流动传热特性。结果表明:半周加热条件下内螺纹管内壁温度和热流密度呈现类似抛物线分布,在内壁热流密度变化不大的局部区域(圆周角φ=0°～90°),内壁温度在肋底与背风侧交点处达到最大值,在肋顶与迎风侧交点处达到最小值,内壁热流密度的变化趋势与之相反,这是由内螺纹肋的旋流作用造成的,内壁热流密度的周向分布不是影响超临界水传热特性的唯一因素;超临界水发生传热强化现象主要是由于其在边界层内的比热容份额较大导致的,而与湍动能的大小无关。     

亚临界直流锅炉水冷壁管内传热恶化的试验研究

在试验研究的基础上,讨论了亚临界压力单面受热垂直管内汽水混合物传热恶化的特点。详细研究了四头内螺纹管强化传热的效果。提供了亚临界直流锅炉水冷壁管内传热恶化计算的关系式。     

内螺纹管在低温烟气中的传热特性研究

为了研究内螺纹管对低温烟气传热强化的效果,通过对内螺纹管换热器和光管换热器在低温烟气中的传热试验,比较分析内螺纹管和光管两种换热器在不同工况下的传热系数,根据试验数据计算拟合出试验传热关联式。结果表明:烟气流速对总的换热系数有较大的影响,工质水流速不变,烟气流速从2.0 m/s增加到3.0 m/s时,内螺纹管换热器的换热系数增长率为17.1%;管内工质水无相变时,工质水流速对总的换热系数影响不大;低温换热的热阻主要集中在烟气侧;内螺纹管可以强化低温烟气的换热,但强化效果不明显;内螺纹管工质水侧的传热关联式Nu=0.009Re~(0.985)Pr~(0.4)(1.1×10~4Re2.3×10~4)。     

跨临界压力下倾斜下降管内水的传热特性试验研究

在压力11.5~28 MPa,质量流速450~1 550 kg/(m~2·s),外壁热负荷50~585 k W/m~2的工况范围内,对水平倾角为45°的倾斜下降光管内水的传热特性进行了试验研究。实验结果表明:倾斜下降管壁温沿管子周向分布不均匀。在亚临界压力区,倾斜下降管上下母线处的壁温有明显不同,壁温飞升时上下母线的临界干度差值较大。在近临界压力区,倾斜下降管内各母线处的壁温分布相似,壁温飞升时上下母线的干度差值很小。在超临界压力区,传热在拟临界焓值区得到强化,本研究工况下,压力的影响会改变热负荷的作用;在高焓值区,上母线处的壁温会有所降低。根据试验结果,得到了亚临界和近邻界压力区的临界干度关联式和超临界压力水的强制对流传热关联式。     

亚临界及近临界压力区垂直水冷壁光管和内螺纹管传热特性的试验研究

本文阐述国产大型电站直流锅炉采用的φ2×5.5mm碳钢四头内螺纹管和φ18×3mm1 Cr18Ni9Ti不锈钢光管在亚临界及近临界压力区汽水两相流沸腾传热特性的试验研究结果.内螺纹管的试验参数范围为压力P=19.6～22.6MPa、质量流速G=650～1750kg/m~2s,内壁热负荷q=200～610kw/m~2.光管的试验参数范围为P=17.2～22.6MPa,G=800～2000kg/m~2s,q=240～630kW/m~2.通过试验得出了在上述参数范围内的壁温变化特性,确定了发生传热恶化的规律及内螺纹管抑制传热恶化的效果,并对几种结构相近的内螺纹管的传热特性进行了比较和评价.     

矩形冷却通道内超临界RP-3航空煤油对流传热数值研究

对超临界压力下RP-3航空煤油在内截面宽为4mm、高为4mm、固体壁面厚为1mm、加热段长度为500mm的水平矩形冷却通道内的对流传热特性进行了数值模拟研究。分析了通道内速度场的分布规律,讨论了热流密度、压力、进口温度对传热的影响。计算结果表明:当主流温度处于拟临界温度附近时,流体物性参数变化剧烈,导致传热系数降低,传热出现恶化。在超临界压力下,较低的热流密度、增大压力、降低进口流体温度或提高质量流速均有利于改善冷却通道内的传热性能。     

超临界压力下倾斜上升内螺纹管传热特性的试验研究

在超临界压力下,对倾角α=19.5°的28.6×5.8(mm)倾斜上升内螺纹管内水的传热特性及管壁温度分布进行了试验研究。试验参数范围:p=23~28 MPa,质量流速G=600~1200 kg/(m2s),平均内壁热流密度q=300~600 kW/m2。试验结果表明:管内螺纹造成的漩流作用可减弱内螺纹管截面上自然对流的影响。倾斜内螺纹管壁温及传热系数沿周向分布不均匀性很小。壁面热负荷越大,壁温越高;提高质量流速可降低壁温。在高焓值区,压力越高,传热越强。此外,还提出了传热系数的计算公式以供工程设计参考。图6表1参11