過冷水中蒸汽淹沒射流的直接接觸冷凝因具有較高的傳熱和傳質(zhì)速率而受到密切關注,且廣泛應用在余熱回收、蒸汽蓄熱器、混合式加熱器和核反應堆泄壓等系統(tǒng)中。本文采用實驗研究和數(shù)值計算結合的方法對管內(nèi)流動水中蒸汽淹沒射流的直接接觸冷凝特性進行了深入研究,主要研究工作如下:搭建了管內(nèi)流動水中蒸汽淹沒射流的可視化實驗系統(tǒng),運用高速攝像系統(tǒng)記錄透明實驗段內(nèi)蒸汽淹沒射流冷凝現(xiàn)象,結合MATLAB數(shù)字化圖像處理方法獲取了明確的汽液界面,識別了汽羽形狀并提取其特征參數(shù),包括穿透長度和界面積。在較寬的流動工況范圍（噴嘴出口蒸汽質(zhì)流密度226-750 kg/（m2·s）,二次流入口水溫7.5-66.8℃:,水流Re數(shù)7000-32215）系統(tǒng)分析了蒸汽射流凝結汽羽形態(tài)、射流穿透特性和傳熱特性。在150個實驗工況下總計觀察到5種典型的汽羽形狀:半球形、錐形、收縮-膨脹-收縮形、橢圓形和發(fā)散形,并繪制了以蒸汽質(zhì)流密度、過冷水溫和水流Re數(shù)為坐標軸的汽羽形態(tài)三維分布圖。隨著噴嘴出口蒸汽質(zhì)流密度和過冷水溫的升高,汽羽無量綱穿透長度明顯增大。然而,當水流Re數(shù)增大時,汽羽無量綱穿透長度將會大幅減小。實驗測量的無量綱汽羽穿透... 

【文章來源】：山東大學山東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：186 頁

【學位級別】：博士

【部分圖文】：

圖１．１常見冷凝形式：（ａ）壁面膜狀凝結（ｂ）壁面珠狀凝結（ｃ）由壓力變化引起的均相??凝結（ｄ）蒸汽空間內(nèi)過冷水射流直接接觸冷凝（ｅ）過冷水表面的蒸汽直接接觸冷凝（ｆ）??

蓄熱器是一個用來存儲和釋放蒸汽的大容器。因為蒸汽密度小，直接儲存蒸??汽需要較大體積的壓力容器。所以實際應用的蓄熱器以高溫熱水為載熱體，將熱??能存在高壓飽和熱水；需用蒸汽時，再利用降壓閃蒸生成蒸汽。如圖１．３所示為??變壓式蓄熱器，蓄熱器內(nèi)部的核心部件是充汽噴嘴和水循環(huán)套管，二者沿長度方??向均勻分布。在蓄熱之前，蓄熱器容器內(nèi)部約有一半的水。當系統(tǒng)處于蓄熱狀態(tài)??時，蒸汽由噴嘴噴射進入循環(huán)套管，過冷水中的蒸汽射流發(fā)生凝結，液位升高，??液位上的蒸汽占據(jù)空間減小，因而壓力提高。當蒸汽壓力達到容器限定壓力時，??充汽蓄熱階段結束。??３??

ｅＬ＿＿ｉｚ?＾?Ｉ??過冷水??圖１．２汽水噴射器結構示意圖Ｗ??２．蒸汽蓄熱器??為了平衡蒸汽的供求關系，在實際應用中往往存在負荷變動較大的系統(tǒng)，這??時需要設置儲能的設備，叫做蓄熱器［５９］。當生產(chǎn)的蒸汽超過負荷需要時，可由蓄??熱器儲存富余蒸汽熱量；當鍋爐供汽不能滿足高峰負荷需求時，可啟用蓄熱器補??充熱量，從而滿足高負荷的需求。采用蒸汽蓄熱系統(tǒng)可以降低鍋爐的安裝容量，??同時可以保證鍋爐穩(wěn)定高效地運行，從而達到節(jié)約燃料的目的。??蓄熱器是一個用來存儲和釋放蒸汽的大容器。因為蒸汽密度小，直接儲存蒸??汽需要較大體積的壓力容器。所以實際應用的蓄熱器以高溫熱水為載熱體，將熱??能存在高壓飽和熱水；需用蒸汽時


本文編號：3352905