武心壮
,
邵树峰
,
严俊杰
,
曹岩
工程热物理学报
针对入口压力为0.20～0.50 MPa的饱和蒸汽在20～70℃过冷水中超音速浸没射流凝结换热进行了实验研究.结果表明入口蒸汽压力和过冷水温度是影响汽羽形状的主要因素.分子动力学理论得到的凝结换热系数在0.16～1.91 MW/(m2·℃)之间,随着过冷水温度的增加而增加;湍流强度理论得到的凝结换热系数在0.68～1.68 MW/(m2·℃)之间,随着过冷水温度的增加基本不变;对流换热理论得到的凝结换热系数在1.47～2.11 MW/(m2·℃)之间,随着过冷水温度的增加先增大后减小.
关键词:
超音速
,
蒸汽射流
,
汽羽形状
,
凝结换热系数
曹岩
,
邵树峰
,
严俊杰
,
胡党辉
工程热物理学报
本文对入口压力为0.20～0.50 MPa的饱和蒸汽在20～70 ℃过冷水中超音速浸没射流凝结所形成的汽羽的形状进行了实验研究.实验结果表明:根据汽羽膨胀的次数,汽羽形状主要有渐缩形、膨胀-收缩形、双膨胀-收缩形、收缩-膨胀-再收缩形和发散形五种;汽羽的穿透长度随着蒸汽入口压力的增大和过冷水温度的上升而逐渐增大;对于设计压比分别为0.318和0.113的喷嘴,汽羽的无量纲穿透长度分别在3.45～12.62和2.40～9.81之间,明显小于相同条件下音速蒸汽浸没射流凝结所形成的汽羽无量纲穿透长度.同时,在理论推导的基础上给出了计算汽羽无量纲穿透长度的实验关联式,其预测值与实验值误差小于18%.
关键词:
超音速
,
蒸汽射流
,
汽羽形状
,
无量纲穿透长度
唐思
,
邱斌斌
,
种道彤
,
刘继平
,
武心壮
,
严俊杰
工程热物理学报
本文对蒸汽射流中汽水直接接触凝结引起的压力振荡强度进行了实验研究.实验采用8 mm音速喷嘴,蒸汽质量流率512～865 kg/(m2.s),冷却水温度20～55℃.实验观察到渐缩形、膨胀-收缩形、双膨胀-收缩形和双膨胀-发散形四种典型汽羽形状,给出了汽羽周围空间平均压力脉冲分布图以及平均压力脉冲随冷却水温度、蒸汽质量流率的变化规律.实验结果表明,随着冷却水温度升高,平均压力脉冲曲线呈上升趋势,随着蒸汽质量流率的增加,在喷嘴出口附近平均压力脉冲增大,在远离喷嘴出口处平均压力脉冲基本保持不变.
关键词:
蒸汽射流
,
压力振荡
,
平均压力脉冲
,
无量纲距离
邵树峰
,
严俊杰
,
曹岩
,
刘继平
工程热物理学报
本文对压力为0.20～0.40 MPa的蒸汽在27℃环境水中超音速浸没射流与凝结换热进行了实验研究.实验与分析结果表明:流场分为汽羽、汽液界面、汽液两相混合区和环境水四个区域;随着蒸汽入口压力的增大,依次出现圆锥-椭圆双层汽羽、圆锥形汽羽和椭圆形汽羽;当蒸汽入口压力从0.20 MPa增大到0.40 MPa时,汽羽的无量纲穿透长度从2.20近似线性增大到4.20,射流平均凝结换热系数随着蒸汽入口压力的增大缓慢减小,其数值在0.67～0.80 MW/(m2·℃)之间变化.
关键词:
超音速
,
蒸汽射流
,
凝结
,
浸没
武心壮
,
严俊杰
,
潘冬冬
,
刘光耀
,
李文军
工程热物理学报
针对进口压力0.4 MPa和0.5 MPa的过膨胀超音速蒸汽在20～50℃过冷水中浸没射流凝结形成的收缩-膨胀-收缩形汽羽的几何参数和换热特性进行了实验研究,并且给出了与汽羽形状对应的典型的射流温度场.建立了收缩-膨胀-收缩形汽羽的分析模型,给出了汽羽的收缩比和无量纲穿透长度.同时,根据平均凝结换热系数的实验关联式,得到射流凝结换热系数在0.71～1.16 Mw/(m2·℃)之间;通过简化得到汽羽表面积的计算公式,根据对流换热模型,得到的平均凝结换热系数在0.71～1.03 Mw/(m2·℃)之间,与实验关联式得到的结果基本一致.
关键词:
过膨胀超音速
,
蒸汽射流
,
汽羽形状
,
换热系数
武心壮
,
潘冬冬
,
严俊杰
,
李文军
,
李莹
工程热物理学报
针对入口压力为 0.20～0.60 MPa 的饱和蒸汽在 20～70℃过冷水中形成的过膨胀超音速蒸汽浸没射流凝结进行了实验研究.观察到了渐缩形、收缩-膨胀-收缩形、收缩-膨胀-发散形和发散形汽羽,汽羽形状主要由入口蒸汽压力和过冷水温度决定,给出了汽羽凝结形态分布图.同时,给出了汽羽的轴向和径向温度分布规律,在靠近喷嘴附近,温度变化幅度比较大,在远离喷嘴处,温度变化趋于平缓;汽羽的轴向温度分布与汽羽的形状密切相关.
关键词:
过膨胀超音速
,
蒸汽射流
,
汽羽形状
,
温度分布
武心壮
,
严俊杰
工程热物理学报
本文采用紊态扩散模型分析了蒸汽浸没射流凝结过程,通过假设紊流区为单相水轴对称流动,利用自由紊动射流理论得到了紊流区轴向温度的计算公式。根据先前给出的温度特性半宽的实验关联式,得到蒸汽浸没射流引起的紊流区单相水射流的虚源,从而给出了计算紊流区轴向温度的半经验公式。本文中利用无量纲穿透长度确定了紊流区的起点位置,在此紊流区范围内,轴向温度的计算值和实验值吻合得较好,相对误差基本在±5%以内。
关键词:
紊流
,
蒸汽射流
,
轴向温度
武心壮
,
潘如东
,
严俊杰
工程热物理学报
本文在广泛的蒸汽压力和过冷水温度范围内,针对饱和蒸汽通过不同出口直径的喷嘴在过冷水中浸没射流凝结引起的压力冲击特性进行了实验研究,测量得到了不同轴向位置和径向位置的冲击压力,并分析了入口蒸汽压力,过冷水温度和喷嘴出口直径对冲击压力的影响规律。结果表明冲击压力主要受入口蒸汽压力和过冷水温度的影响;同时,当汽水参数以及无量纲轴向和径向距离相同时,不同出口直径的喷嘴对应的冲击压力变化很小,从而表明喷嘴出口直径对压力冲击影响很小。
关键词:
冲击压力
,
蒸汽射流
,
凝结
邱斌斌
,
刘继平
,
赵伟月
,
赵全斌
,
陈伟雄
,
种道彤
,
严俊杰
,
武心壮
工程热物理学报
对蒸汽质量流率298 kg/(m2.s),水温20～70℃的蒸汽射流凝结压力振荡的传播特性进行了实验研究.发现不同无量纲轴向距离处的压力振荡波峰波谷基本吻合,随无量纲轴向距离的增加压力振荡频率不变,振荡强度衰减,且没有出现反射叠加现象.压力振荡幅值随无量纲轴向距离的增加而减小,随冷却水温的升高先增大后减小.根据实验结果拟合得到了不同工况和空间位置压力振荡幅值的实验关联式,预测误差在-30％～20％以内.
关键词:
蒸汽射流
,
压力振荡
,
传播
