在工業(yè)換熱設備的運行中,普遍存在著氣液兩相流量分配的現(xiàn)象,氣液兩相的分配情況不僅影響換熱設備的安全運行,而且決定了換熱的效果和經(jīng)濟性。因此,深入地對換熱設備中氣液兩相的分配特性進行研究,并得出更優(yōu)化的幾何結(jié)構(gòu)具有重要的工程實際意義。本文研究的對象是某10MW塔式太陽能腔式吸熱器的中間聯(lián)箱,根據(jù)設計參數(shù)對吸熱器聯(lián)箱進行模化,并搭建氣液兩相流量分配實驗臺,研究不同進口工況下氣液兩相在四種聯(lián)箱內(nèi)的分配特性。首先,對傳統(tǒng)聯(lián)箱在兩種流型下的兩相分配特性進行研究,發(fā)現(xiàn)在兩種流型下傳統(tǒng)聯(lián)箱的兩相流量分配情況都極度不均,為此采用加裝笛形管結(jié)構(gòu)的聯(lián)箱以改善兩相流量分配特性。通過實驗發(fā)現(xiàn):在不同的流型下,笛形管聯(lián)箱內(nèi)的兩相分配情況均優(yōu)于傳統(tǒng)聯(lián)箱,尤其是在波狀流流型下改善最明顯;加裝笛形管結(jié)構(gòu)之后,聯(lián)箱進、出口的壓降變化不大;改變笛形管的笛形孔徑對于兩相的分配特性有很大的影響。應用商用軟件ANSYS CFX探究加裝笛形管使兩相流量分配改善的原因,選擇瞬態(tài)、非均相自由表面模型對實驗過程進行了模擬,模擬結(jié)果與實驗數(shù)據(jù)吻合良好。通過對聯(lián)箱內(nèi)部各截面水的體積分數(shù)云圖、空氣/水的速度流線等進行動態(tài)分析,得出了不同結(jié)構(gòu)... 

【文章來源】：華北電力大學(北京)北京市 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：64 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

一實驗臺系統(tǒng)圖

實驗段聯(lián)箱??驗段聯(lián)箱是根據(jù)１０ＭＷ塔式太陽能腔式吸熱器的結(jié)構(gòu)尺寸、實驗臺準育徑規(guī)格，根據(jù)相似性理論將實際尺寸按３：１的比例縮小模化宄首先從傳統(tǒng)聯(lián)箱出發(fā)，然后為了改善聯(lián)箱內(nèi)部兩相流量的分配特部加裝笛形管結(jié)構(gòu)的設計方法，對傳統(tǒng)聯(lián)箱的結(jié)構(gòu)進行丫改進，研結(jié)構(gòu)對兩相流量分配的影響。聯(lián)箱結(jié)構(gòu)見表２－２。??表２－２實驗段聯(lián)箱??號?結(jié)構(gòu)圖?有無笛形管?笛形孔徑的形式?笛圖?２－３?ｘ?ｘ圖２－４?Ｖ?等孔徑圖２－５?Ｖ?兩邊大、中間小圖２－６?Ｖ?兩邊小、中間大

~4#2聯(lián)箱結(jié)構(gòu)尺寸

【參考文獻】：
期刊論文
[1]新能源太陽能發(fā)電技術(shù)及應用研究[J]. 李清楠.  科技展望. 2017(28)
[2]PIV技術(shù)應用于氣液兩相流的研究現(xiàn)狀[J]. 蘇瑩.  化工設計通訊. 2017(05)
[3]兩段式塔式太陽能腔式吸熱器設計及性能分析[J]. 王婷,龐力平,楊勇平.  動力工程學報. 2017(04)
[4]網(wǎng)格對CFD模擬結(jié)果的影響分析[J]. 劉明亮,張思青,李勝男.  水電與抽水蓄能. 2016(04)
[5]基于非結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格的多相流場求解與表面張力優(yōu)化[J]. 黃萌,陳斌.  工程熱物理學報. 2016(08)
[6]基于VOF模型與動網(wǎng)格技術(shù)的油氣懸架氣液兩相流數(shù)值模擬[J]. 張沙,谷正氣,趙敬凱,徐亞,伍文廣.  中國機械工程. 2016(15)
[7]氣液兩相流問題的高精度數(shù)值模擬[J]. 覃柏英,林賢坤,榮吉利,馮志偉.  振動與沖擊. 2016(09)
[8]超超臨界機組鍋爐螺旋管圈水冷壁兩相流不穩(wěn)定性試驗[J]. 王思洋,茆凱源,龍俊,王文毓,楊冬,畢勤成.  熱力發(fā)電. 2016(02)
[9]并聯(lián)管路氣液兩相流量均布特性數(shù)值模擬研究[J]. 萬智華,朱蒙生,蔡偉華,王國平,陳宏振.  能源化工. 2015(02)
[10]基于CFX的水平管等徑三通失效分析數(shù)值模擬[J]. 楊金龍,陳浩,馮春宇.  石油化工腐蝕與防護. 2013(02)

博士論文
[1]氣液兩相流聯(lián)箱中流量分配的理論和實驗研究[D]. 龐力平.華北電力大學（北京） 2010

碩士論文
[1]基于數(shù)字減影法的T形管環(huán)狀流液相流量分配測量及液膜參數(shù)分析[D]. 付天宇.山東大學 2018
[2]氣液兩相流聯(lián)箱中流量分配的實驗研究[D]. 李鎮(zhèn)東.華北電力大學(北京) 2017
[3]兩段式塔式太陽能腔式吸熱器設計及性能優(yōu)化[D]. 王婷.華北電力大學(北京) 2017
[4]氣液兩相流三維動態(tài)測量關鍵技術(shù)研究[D]. 曲立群.天津大學 2014
[5]幾何結(jié)構(gòu)對多并聯(lián)分支管聯(lián)箱流量分配的影響[D]. 朱波.華北電力大學 2013
[6]徑向雙入口聯(lián)箱中氣液兩相分配特性及可視化研究[D]. 郭靜波.華北電力大學 2012
[7]分配聯(lián)箱氣液兩相流的實驗及數(shù)值模擬研究[D]. 李亞潔.華北電力大學（北京） 2010
[8]氣液兩相流在并聯(lián)聯(lián)箱中分配特性實驗及模擬研究[D]. 曹瓊.華北電力大學（北京） 2009



本文編號：2986806