超临界水在垂直上升圆管中传热的数值分析

利用FLUENT对超临界水在垂直上升圆管内的传热特性进行了CFD研究,计算结果与Yamagata试验结果进行了对比.采用5种不同湍流模型对同一工况进行计算,结果表明RNG k-ε湍流模型所得到的计算结果与试验结果更为接近.在RNG k-ε湍流模型中比较了不同的y+下的计算结果,结果表明当y+≤1时计算结果与试验结果符合较好,y+=0.1时二者相符最好,最大偏差约为13%.最后选用RNG k-ε湍流模型并取y+=0.1计算了不同的热流密度下的传热特性,结果表明在大比热区低热负荷时传热会得到强化,而随着热负荷的增加,传热强化的效果会被减弱直到出现传热恶化现象.     

垂直井筒气液段塞流压力梯度的简便算法

以流动机理研究为基础,应用等效段塞单元分析方法,建立了垂直气液段塞流压力梯度的计算模型,依据实验数据确定了模型中液相段塞持液率的预测方法,借用公开发表的相关实验数据对新建模型进行了验证.经对比分析认为,所提出的压力梯度计算方法不仅涉及的中间参量少、计算简便,而且对不同来源的数据适应性好、计算精度高.另外,不同液相段塞持液率相关式的计算结果相差较大,但实验条件下对压力梯度的预测值影响并不大.     

内螺纹管临界压力区内水的传热特性研究

对垂直上升的内螺纹管临界压力区内水的传热特性进行了试验研究,根据试验结果,分别在亚临界部分和超临界部分进行了传热机理分析,得到了垂直上升内螺纹管对流沸腾传热随压力、质量流速及热负荷变化的复杂关系,总结了发生传热恶化时的条件,给出了恶化趋势预报,并给出了能用于工程实际的传热试验关联式,结果表明：虽然在临界压力区内内螺纹管改善传热的特性有所减弱,CHF情况有时在过冷区就发生,但是与光管相比,内螺纹管在临界压力区内仍然能够很好地改善传热,降低壁温。     

流体分配罩对稳压器封头内流动和传热的影响

通过模化实验的方法,在1/4模型上进行了流动可视化实验,研究了稳压器底部封头内的流动情况,并在1/5模型上进行了局部对流换热系数的测定,实验研究发现,流体在封头内以面推进的方式上升或下降;有、无稳压器分配罩对封头内对流换热系数的影响较大,在无分配罩时,封头内各点的对流换热系数远小于有分配罩和支持板时的情况;封头内的相对对流换热系数符合0.2/sinθ的分布规律,并且基本上与进口管的雷诺数成正比,实验结果为稳压器封头的安全性分析提供了依据。     

热横向射流近壁区的温度变化研究

当热射流垂直入射至主流中时,在宽广的射流与主流流速比（0．01－1．50）下,测量了3个不同区域内近壁区流体的温度随流速比变化,通过实验发现,横向射流的流动形式复杂,不同区域近壁区流体的温度随流速比变化的情况不尽相同,在射流下游区,当流速比大于0．40以后,射流核心区已基本离开近壁处,在射流管出口处,低流速比时射流出口温度分布极不均匀,在射流管内,低流速比时存在有紊动区,当流速比大于0．05以后,射流管内温度已不受主流的.影响。     

使用混合工质的新型电冷联产循环系统研究

利用氨－水混合物低沸点的特点，设计了以氨－水混合物为工质的电冷联产循环系统，该循环系统可以利用400－450K的低温热源，实现了发电与制冷联合生产，整个循环系统的热效率比利用同样温度热源常规热力发电的热效率高出7％左右，为低温太阳能，地热能，电厂废热的高效利用提供了一个新方法，通过对整个系统的数值模拟，进一步分析了该联产系统中汽轮机初压，背压，热源温度，吸收器工作温度等参数之间的关系，结果表明，汽轮机的初压增加及背压下降，会使系统的循环效率线性增加，而初温增加会使系统的循环效率先增加后逐渐下降。     

增压空冷器用开缝翅片的结构优化设计

利用粒子图像测速技术和红外热成像技术,对增压空冷器用圆弧型和X型开缝翅片空气侧的流动和传热特性进行了可视化实验研究．在实验的雷诺数（800-3400）范围内,得到了阻力和换热特性曲线,以及能反映流动和传热微观特性的流场和温度场．实验结果表明,圆弧型开缝翅片的阻力小于X型开缝翅片,并且前者在强化圆管背风侧的换热特性方面优于后者,但后者整体的场协同性和换热性能优于前者．结合两种翅片的优点,优化设计出了一种新型的开缝翅片（X圆弧型）．对3种开缝翅片的流动和换热特性进行了数值模拟。模拟结果与实验结果吻合得很好．模拟结果表明,优化后的X圆弧型开缝翅片的场协同性、换热性能均优于前两种翅片．新翅片在考虑了阻力因素后的综合换热性能较圆弧型开缝翅片提高了7％～15％,较X型开缝翅片提高了3％～9％．     

支管带套管的横向射流流动特性的实验研究

针对核反应堆冷却剂系统中注水用带热套管的T型接管热冲击问题，利用数字粒子图像测速（DPIV）技术，测量了支管带套管的横向射流主流管内的流场，以及套管与支管间的环腔内的流场，考察了射流与主流流速比R为0.5-4.0时的速度和涡量分布特性，分析了主流管内的复杂涡系及套管环腔内的流动特性。结果表明，在出射孔附近的套管环腔侧后部存在“环腔泄流”，这有利于减弱射流对下游壁面的影响；射流近区的强演唱涡主要来源于射流及环腔泄剪切层，而它很快就破碎和耗散，发展为尾流远区的反向涡对；套管环腔内的流动与R密切相关，当R较高时套管的热保护作用显著。     

使用混合工质的新型电冷联产循环系统研究

利用氨水混合物沸点低的特点 ,设计了以氨水混合物为工质的电冷联产循环系统 ,该循环系统可以利用4 0 0～ 4 5 0Ｋ的低温热源 ,实现发电与制冷联合生产 ,整个循环系统的热效率比利用同样温度热源的常规热力发电的热效率高出 7%左右 ,为低温太阳能、地热能、电厂废热的高效利用提供了一个新方法 .通过对整个系统的数值模拟 ,进一步分析了该联产系统中汽轮机初压、背压、热源温度、吸收器工作温度等参数之间的关系 ,结果表明 ,汽轮机的初压增加及背压下降会使系统循环效率线性增加 ,而初温增加会使系统循环效率先增加后逐渐下降 .使用混合工质…     

垂直井筒气液段塞流压力梯度的简便算法

以流动机理研究为基础，应用等效段塞单元分析方法，建立了垂直气液段塞流压力梯度的计算模型，依据实验数据确定了模型中液相段塞持液率的预测方法，借用公开发表的相关实验数据对新建模型进行了验证。经对比分析认为，所提出的压力梯度计算方法不仅涉及的中间参量少、计算简便，而且对不同来源的数据适应性好、计算精度高。另外，不同液相段塞持液率相关式的计算结果相差较大，但实验条件下对压力梯度的预测值影响并不大。