水下航行器小通道内蒸汽换热实验研究

为研究水下航行器小通道内的蒸汽换热特性,对采用矩形通道设计的冷凝通道进行实验研究,分析不同蒸汽入口温度对通道换热特性的影响。实验结果表明：矩形小通道具有较好的冷凝换热效果,通道总平均换热量、热流密度以及通道出口冷凝液温度均随通道入口蒸汽温度升高而升高。但总传热系数和蒸汽侧换热系数随通道入口蒸汽温度升高而降低。最后在实验数据基础上,将实验值与仿真值进行对比分析,修正仿真模型,确定过热蒸汽冷凝成水的过程中相变点位置,为后续闭式循环动力系统壳体冷凝器的设计提供依据和参考。     

水下航行器小通道内蒸汽换热实验研究

为研究水下航行器小通道内的蒸汽换热特性,对采用矩形通道设计的冷凝通道进行实验研究,分析不同蒸汽入口温度对通道换热特性的影响。实验结果表明:矩形小通道具有较好的冷凝换热效果,通道总平均换热量、热流密度以及通道出口冷凝液温度均随通道入口蒸汽温度升高而升高。但总传热系数和蒸汽侧换热系数随通道入口蒸汽温度升高而降低。最后在实验数据基础上,将实验值与仿真值进行对比分析,修正仿真模型,确定过热蒸汽冷凝成水的过程中相变点位置,为后续闭式循环动力系统壳体冷凝器的设计提供依据和参考。     

船舶微过热蒸汽发生系统供汽性能研究

为提高船舶微过热蒸汽发生系统的稳定性和优化微过热系统性能参数,探析稳态、动态工况下微过热蒸汽发生系统供汽响应特性。本文以船舶微过热蒸汽发生系统为机理模型,采用 CFD模拟方法计算了微过热蒸汽发生系统速度场、压力场和温度场的稳态分布规律,引入实际微过热蒸汽系统运行参数作为边界条件,开展微过热蒸汽发生系统供汽性能动态研究,得到过热蒸汽掺混流量、饱和蒸汽掺混流量、微过热蒸汽压力和温度等关键性能参数的动态变化规律,并提出微过热蒸汽掺混因子,定量表征微过热蒸汽系统掺混特性及其对蒸汽温度影响规律。计算结果显示,在微过热蒸汽供汽过程中,饱和蒸汽系统管路压降大于过热蒸汽压降,微过热蒸汽压力不断降低,过热蒸汽和饱和蒸汽掺混流量增大,促使蒸汽掺混因子减小,导致微过热蒸汽温度略有降低。基于微过热供汽性能参数的分析,说明船舶微过热蒸汽发生系统供汽响应方案满足用汽设备的要求,可用于船舶蒸汽动力系统的设计。     

船舶微过热蒸汽发生系统供汽性能研究

为提高船舶微过热蒸汽发生系统的稳定性和优化微过热系统性能参数,探析稳态、动态工况下微过热蒸汽发生系统供汽响应特性。本文以船舶微过热蒸汽发生系统为机理模型,采用CFD模拟方法计算了微过热蒸汽发生系统速度场、压力场和温度场的稳态分布规律,引入实际微过热蒸汽系统运行参数作为边界条件,开展微过热蒸汽发生系统供汽性能动态研究,得到过热蒸汽掺混流量、饱和蒸汽掺混流量、微过热蒸汽压力和温度等关键性能参数的动态变化规律,并提出微过热蒸汽掺混因子,定量表征微过热蒸汽系统掺混特性及其对蒸汽温度影响规律。计算结果显示,在微过热蒸汽供汽过程中,饱和蒸汽系统管路压降大于过热蒸汽压降,微过热蒸汽压力不断降低,过热蒸汽和饱和蒸汽掺混流量增大,促使蒸汽掺混因子减小,导致微过热蒸汽温度略有降低。基于微过热供汽性能参数的分析,说明船舶微过热蒸汽发生系统供汽响应方案满足用汽设备的要求,可用于船舶蒸汽动力系统的设计。     

小型船舶冷库制冷系统的改进设计研究

以某小型船舶冷库制冷系统运行中的几点问题为例,针对冬季冷却水温度偏低,冷凝负荷大幅变化时,制冷系统不能稳定运行和冷库制冷系统运行时振动噪声较大的问题,分别进行了原因分析,并给出了切实可行的改进设计方案,提高了冷库制冷系统的性能,降低了制冷设备的振动噪声水平,可以满足船员的使用需求.希望对制冷设计师和用户有所借鉴和启迪,进一步提升我国船舶冷库制冷系统的设计和应用水平.     

海洋核动力平台PRHR HX管内蒸汽冷凝换热特性分析北大核心CSCD

[目的]旨在探究非能动余热排出换热器(PRHR HX)管内饱和蒸汽冷凝传热特性,为海洋核动力平台非能动安全系统设计提供支撑。[方法]通过搭建的功率比1∶50的试验装置,使用分离热阻法处理试验结果,对PRHR HX管内饱和蒸汽冷凝换热特性进行分析。[结果]在试验参数范围内,PRHR HX管内主要以分层流或波状流-环状流-波状流流型存在,该管内凝液流动存在由层流到湍流的转捩过程;管内饱和蒸汽冷凝换热系数随压力升高而增大;在压力为0.52 MPa时,换热器内蒸汽流速最大值约为6.72 m/s,当压力大于0.52 MPa后,蒸汽流速反而逐渐减小;所提PRHR HX管内饱和蒸汽冷凝换热系数计算关系式与试验结果吻合良好,其计算值与试验值的相对误差在±8%以内。[结论]研究结果可为海洋核动力平台及类似应用对象非能动安全系统PRHR HX设计和优化提供参考。     

微过热蒸汽品质影响因素及系统优化分析

针对蒸汽动力船舶微过热蒸汽系统蒸汽品质的影响因素进行了分析讨论,并进行了针对性的系统优化设计,对实际工程具有重要的指导意义。本文利用FLOWMASTER仿真计算软件,建立了微过热蒸汽系统仿真模型,对微过热蒸汽品质的影响因素开展了计算分析。在此基础上,提出微过热蒸汽系统的优化改进方案,并得出优化结果。计算结果表明:饱和蒸汽与过热蒸汽压差、过热蒸汽温度以及微过热蒸汽流量对微过热蒸汽品质有较大影响,目前实船方案会导致微过热蒸汽品质在不同工况下差异较大且在高、低工况下品质较低,提出的根据微过热温度对饱和蒸汽节流阀反馈控制的优化方法有效的解决了这一问题。     

船用喷射制冷系统性能研究

船用喷射制冷系统可回收柴油机余热,实现能源节约和高效利用。本文采用计算分析的方法,讨论船用喷射制冷系统中发生温度、冷凝温度和蒸发温度对喷射系数和系统性能系数(COP)的影响,指导系统优化设计和使用。为船舶能源高效利用提供解决方法。     

过热蒸汽饱和器中相际传热传质机理的研究

文中建立了混合管内两相流动传热的简化物理模型,从单一水珠蒸发模型出发,推导出相际间不同传热方式下单位体积蒸发速率的具体表达式.并对连续方程和能量方程进行求解,获得了混合管内过热蒸汽质量流量和过热度的变化图.在此基础上,对比分析了相际间不同传热方式对混合管长度(即饱和器结构特性)的影响；探讨了不同水珠初始直径(即雾化质量...     

过热蒸汽流量仿真测量研究

对于舰用蒸汽动力系统,准确测量某些过热蒸汽系统流量是非常重要的。过热蒸汽易形成汽液两相流,流量计在测量时,经常会出现测不准现象。以某舰用过热蒸汽系统均速管德尔塔巴流量计为研究对象,利用流场CFD建模技术分析管道内流量计流场分布与变化情况,通过建立模拟工况下管道内流量计三维数值仿真模型,实时在线测量过热蒸汽流量值;将仿真数据与通过计算锅炉产汽量得到的流量值进行对比,验证了仿真测量技术的有效性;最后通过滤波及中值的数学校正方法,提高了仿真精度,最终实现了过热蒸汽流量的仿真测量,为工程中过热蒸汽流量测量提供校正依据。

     

T2紫铜换热管在特殊环境下的快速腐蚀机理分析

铜由于具有良好的热传导性能和机械加工性能以及铜表面致密的氧化膜具有较好的防腐作用,铜及铜合金被列为空调制冷系统中换热管的首选材料.然而,在一些特定的服役环境中,铜及铜合金经常发生腐蚀失效.文章通过分析某型船用制冷机组中蒸发器所用紫铜换热管在一年仓储中发生腐蚀泄漏的原因,对紫铜换热管在特殊环境下的快速腐蚀机理进行了探讨,并对换热器的使用与保养提出了针对性建议.     

船用蒸汽喷射制冷机组试验研究

设计并搭建蒸汽喷射制冷机组性能研究试验台,以低温低压蒸汽作为机组驱动热源,选用水作为制冷剂。主要研究工作蒸汽温度、蒸发温度、冷凝温度和压力等工况条件对制冷机组制冷能力的影响,为改善和提高船用蒸汽喷射制冷机组的性能提供参考依据。     

一体化反应堆直流蒸汽发生器流动不稳定性研究

一体化反应堆结构紧凑、安全性高,在中小型反应堆的发展中具有很大优势。一体化反应堆中通常采用套管式直流蒸汽发生器(OTSG),传热管是套管结构,采用双面传热,换热能力强,但套管内存在单相区,汽水两相区和过热区,传热情况复杂,在反应堆启动、停止或低功率运行时容易产生两相流动不稳定现象。文章采用RELAP5程序,针对某陆用反应堆套管式直流蒸汽发生器建立了集总参数分析的模型,研究了系统压力、入口过冷度、入口节流等参数对流动不稳定性的影响。计算结果表明:增大系统压力,提高入口过冷度,在一定条件下增加入口节流均有利于系统的稳定。文章是对一体化反应堆直流蒸汽发生器流动性研究,对船用反应堆的直流蒸汽发生器流动性研究同样具有参考意义。     

船用制冷系统的经济性分析

本文对船用蒸汽压缩式制冷系统、吸收式制冷系统及固体吸附式制冷系统的优缺点进行了阐述,并对各制冷系统一次能源综合利用效率进行了经济性比较.     

冷凝器内蒸汽相变及流动阻力分析

针对某船用辅冷凝器内工质流动与相变换热特性，对冷凝器内蒸汽的流动换热开展理论建模与数值计算。计算蒸汽流过换热管时压力变化，从而发现局部压阻较大位置，并得到该冷凝器不同阶段下蒸汽冷凝相变过程，最终得出该冷凝器内冷凝水的过冷度。该结果对现工况下冷凝器的试验具有极大的指导意义，并为改善冷凝器结构提供新的思路。     

以船舶尾气为驱动热源的吸附制冰系统性能研究

为了提高单位质量吸附剂的吸附量,缩小吸附床的体积,并选择合适的化学吸附制冷工质对,在分析国内外吸附制冷系统研究进展的基础上,采用了多发生器吸附制冰系统。对系统中的关键部件吸附床内的单元管传热性能进行了研究,对单元管传热热阻对系统的影响进行了理论分析,同时还对减小各部分热阻的方法进行了探讨,基于此,对多发生器制冰系统进行了制冷性能研究。结果表明,烟气与单元管的对流换热热阻占总热阻的89%,而船舶尾气余热吸附制冰系统的性能参数可达25%。     

发展中的滴状冷凝强化换热研究

根据"八*五"、"九*五"滴状冷凝课题研究情况,介绍BFe30-1-1管表面实现滴状冷凝换热的工艺及其换热试验结果,并简介BFe30-1-1管表面滴状冷凝换热实现机理.     

船用锅炉蒸汽余热吸附式空调的试验研究

吸附空调系统船用的关键是其供冷量能否适应船舶空调舱室热负荷的变化。在实验室中建立了由锅炉低压蒸汽驱动的五吸附床,制冷系统使用氨-复合吸附剂。根据夏季典型空调工况下计算的热负荷,实验研究了制冷系统供冷量与空调负荷变化之间的适配性。结果表明:系统供冷量除受循环冷却水和蒸汽的流量、温度的影响外,还受吸附床加热和冷却时间的影响;必须通过优化吸附床结构、调整吸附床的吸脱附时间,才能使蒸汽驱动的吸附制冷系统实用化。     

舰用蒸汽喷射式制冷装置变工况特性分析

建立蒸汽喷射式制冷装置的数学模型，以某型舰用喷射式制冷装置为例，分析其在不同蒸发温度和冷凝温度条件下的制冷量和工作蒸汽耗量的变化规律。通过分析可知，随着冷凝压力的提高，工作蒸汽耗量随之增大；随着蒸发温度的降低，工作蒸汽耗量也明显增大。所得结论对该装置的使用管理有指导意义。     

湿空气透平循环（HAT循环）中饱和器性能实验台的设计

本实验模拟了实际ＨＡＴ循环中饱和器的热力过程，通过实验，研究分析，影响饱和器性能的主要因素，从而探讨了ＨＡＴ循环的商业化途径，本文介绍了实验装置流程，饱和器结构，喷雾嘴布置及水加热设备的设计。