核电系统综合换热虚拟仿真实验的建设与实施

随着科学技术的发展,核动力技术正日趋成熟,但由于核电站装机容量大、结构系统复杂,运行于高温高压的极端工况,反应堆芯积累着大量放射性物质并且有迅速释放的可能,特殊的核安全问题仍然存在。为使学生掌握核电系统综合换热原理,建立核电系统安全运行观念,文章在分析传统核电系统综合换热实验特点及局限性的基础上,介绍了基于三维虚拟仿真技术建设的压水堆核电站系统综合换热虚拟仿真实验,并从实验设计原则、教学目的、实验原理、考核要求、实施效果等方面对该实验的实施进行了详细的介绍。     

气体压缩机中冷器的节能节材实验研究

中冷器的主要功能是排除气体被压缩过程产生的热量,是提高压缩机效率的重要设备。从传热阻力看,壳程空气的热阻占总热组的80%以上,壳程气体阻力大,风机或压缩机能耗较大。要提高中冷器的传热性能,关键是强化壳程空气的对流传热和减小壳程空气的流动阻力。着重介绍气冷侧强化传热技术产生的节能效益,建立扭曲管中冷器和传统弓形折流板中冷器并行对比实验测试平台,通过改变壳程空气质量流量、管内循环水温度和流量等参数以测试其热力性能和压降损失,实验结果表明,扭曲管中冷器的壳程气体压降小,综合传热性能明显优于传统弓形折流板中冷器35%-87%,低Re数条件下尤为显著。对压缩机冷却系统的优化设计有一定的指导作用。     

氢气吸附干燥床层强化传热的数值模拟研究

氢气的深度干燥常采用分子筛吸附干燥.在实验的基础上,将分子筛吸附量与时间的关系按照兰格缪尔模型拟合成解吸速率函数,将此函数应用于内置加热器加热再生吸附床层温度分布和吸附量的数值模拟.模拟结果随着表明,由于分子筛的导热性能较差,吸附床层径向温度分布不均匀,分子筛解吸程度不一致,而且解吸功率受到限制.通过采用在吸附床层内加入导热板能够获得均匀的温度场,因而能够获得更好的解吸效果.而且由于降低了加热器表面的热流密度,能够采用较大的功率进行吸附剂解吸.单位水量解吸能耗随着加热时间延长而上升.     

不同热边界条件下氢气干燥器的性能实验研究

氢冷发电机运行中氧气湿度超标的危害性较大，在比较不同干燥方法特点的基础上，采用分子筛变温变压吸附再生工艺对氢气进行干燥。研究了在不同热边界条件下吸附床解吸后的吸附特性。实验结果表明：与自然对流情况比较，吸附床外部的绝热措施使解吸时床层温度提高78．6％左右，同时绝热解吸后吸附容量提高95％左右；但是绝热吸附床沿轴向温度分布不均匀，最大温差可达120℃。在将吸附床外部设计为绝热情况下，需进一步采用强化传热措施使吸附床温度分布均匀，降低吸附床再生的能耗，使解吸更加均匀。     

添加焦粉对闪速炉熔炼产物成分的影响

实验结果表明,添加焦粉对降低渣含铜和Ｆｅ~(３＋)含量有显著效果,渣含铜可降到０.５０％,Ｆｅ~(３＋)含量可降到３％以下;添加焦粉可以降低渣中Ａｓ、Ｓｂ、Ｂｉ含量,但是冰铜中Ａｓ、Ｓｂ含量有所提高;添加焦粉使冰铜和炉渣中的Ｐｂ、Ｚｎ含量同时降低,而且冰铜中的Ｐｂ、Ｚｎ含量的降低幅度大于炉渣．     

换热器壳程结构的实验研究及节能分析

为对管壳式换热器不同壳程结构进行实验研究,设计建造了普通单弓形折流板圆管换热器和无折流板的椭圆扭曲管换热器实验台。通过测试换热器管壳两侧的传热系数、压降和换热量等参数,对比分析了两种不同壳程结构的换热器在相同尺寸下、相同工况的传热性能。实验结果表明椭圆扭曲管管侧的表面传热系数比普通圆管和折流板换热器均有大幅度提高,随雷诺数的增大,管内表面传热系数约为普通圆管的1.27～1.43倍,管外壳程表面传热系数约为普通圆管的1.36～1.76倍,能够有效提高换热效率。另外与传统的单弓形折流板换热器相比,壳程压降显著减小,约为折流板换热器的30～35%。椭圆扭曲管换热器既强化了管内传热,又减小了壳程压降,是一种非常有效的提高换热效率的手段。综合比较管壳侧的传热效率,发现在低雷诺数工况椭圆扭曲管换热器的节能效果更好。     

氢气干燥设备的应用现状和发展前景

对发电机氢气干燥设备的应用和研究现状进行了较为详细的分析,对各种干燥设备的除湿效果进行了比较,重点介绍了在线吸附式氢气干燥器在除氧除湿方面的优势,指出现有干燥设备存在的弱点和不足,并对氢气干燥设备的发展前景作了展望。     

高效闭式冷却塔的优化设计及节能运行

研究分析了闭式冷却塔设计过程中运行参数的调整优化对换热器换热面积、压降的影响。以降低盘管换热面积、空气外掠管束压降、管程压降为目的,分别控制管内工质流速、喷淋密度、配风量、迎面风速,分析其对换热面积和压降的影响程度,并借助MATLAB数据分析得到最优运行参数。结果表明:盘管错排布置、工质流速1.2 m/s、喷淋密度0.12 kg/(m·s)、配风量175 m3/(kW·h)、迎面风速3.0 m/s时,可以使闭塔的换热面积和压降综合最小,从而达到所设计闭塔的初投资成本和运行费用综合最小。     

轧槽管的污垢特性及其防垢性能实验研究

在综述管壳式换热器和板式换热器国内外污垢研究的基础上,介绍了轧槽管防垢性能实验和污垢模型,轧槽管的污垢热阻为光管的0.52～0.88倍,污垢条件下的传热Nu数为光管的1.8倍.轧槽管污垢热阻为流速的函数,当流速由0.25m/s增至0.75m/s时,污垢热阻减小至原来的66.7%.