為探究超（超）臨界鍋爐機(jī)組內(nèi)螺紋管螺旋管圈型水冷壁的傳熱和流動(dòng)阻力特性,在外徑35mm、壁厚7.75mm的六頭內(nèi)螺紋管中進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究,實(shí)驗(yàn)參數(shù)為壓力22.5～28MPa,熱流密度300～500kW/m²,質(zhì)量流速600～1 000kg/（m²·s）,內(nèi)螺紋管傾斜角度5°～45°。研究了傾斜角度和質(zhì)量流速對(duì)超臨界壓力下水的傳熱和流動(dòng)阻力特性的影響,用5個(gè)傳熱關(guān)聯(lián)式對(duì)傳熱實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行了評(píng)估,擬合了超臨界水的對(duì)流傳熱和摩擦阻力系數(shù)實(shí)驗(yàn)關(guān)聯(lián)式。結(jié)果表明:內(nèi)螺紋管內(nèi)壁面溫度和水的傳熱系數(shù)幾乎不隨傾斜角度的變化而改變;隨著質(zhì)量流速的增加,內(nèi)壁面溫度減小,傳熱系數(shù)增大;隨著傾斜角度的增大,水的摩擦阻力系數(shù)和摩擦阻力壓力降均顯著增大;隨著質(zhì)量流速的增加,摩擦阻力系數(shù)減小,不同壓力下摩擦阻力壓力降呈現(xiàn)不同的變化規(guī)律;擬合的傳熱關(guān)聯(lián)式與實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)吻合良好,95.8%的擬合值與實(shí)驗(yàn)值偏差在±20%之內(nèi);擬合的摩擦阻力系數(shù)關(guān)聯(lián)式與實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)吻合良好,擬臨界點(diǎn)前后分別有84.2%和88.2%的擬合值與實(shí)驗(yàn)值偏差在±20%之內(nèi)。 

【文章來(lái)源】：西安交通大學(xué)學(xué)報(bào). 2020,54(12)北大核心EICSCD

【文章頁(yè)數(shù)】：10 頁(yè)

【部分圖文】：

實(shí)驗(yàn)段結(jié)構(gòu)及熱電偶布置示意圖

內(nèi)螺紋管結(jié)構(gòu)示意圖

實(shí)驗(yàn)在西安交通大學(xué)動(dòng)力工程多相流國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室高溫高壓實(shí)驗(yàn)平臺(tái)上進(jìn)行，實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)示意圖如圖1所示，工質(zhì)為去離子水，儲(chǔ)存在水箱中的去離子水經(jīng)過(guò)濾器過(guò)濾后進(jìn)入高壓柱塞泵升壓，并分為兩路，一路經(jīng)旁路閥門回到儲(chǔ)水箱，另一路經(jīng)回?zé)崞�、預(yù)熱段加熱，在實(shí)驗(yàn)段進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)完成的工質(zhì)再經(jīng)由回?zé)崞�、冷凝器的冷卻重新回到儲(chǔ)水箱，循環(huán)完成。實(shí)驗(yàn)段為一外徑35mm、壁厚7.75mm的六頭內(nèi)螺紋管，內(nèi)螺紋管下方有一支架，在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中通過(guò)調(diào)整支架的位置調(diào)整內(nèi)螺紋管的傾斜角度，內(nèi)螺紋管的制造材料為碳鋼（SA-213T12）。實(shí)驗(yàn)段總長(zhǎng)度4 000mm，加熱段長(zhǎng)度2 000mm，加熱段前后分別設(shè)有1 000mm的穩(wěn)定段，測(cè)量實(shí)驗(yàn)段壓降ΔP的兩個(gè)測(cè)點(diǎn)位置間的距離為2 300mm，整個(gè)實(shí)驗(yàn)段外部包裹硅酸鋁纖維氈，以減少實(shí)驗(yàn)段的熱量散失。實(shí)驗(yàn)段入口壓力P由Rosement3051壓力傳感器測(cè)量，實(shí)驗(yàn)段壓降ΔP由Rosement3051壓差變送器測(cè)量，加熱段外壁面溫度two由58個(gè)直徑0.5 mm的NiCr-NiSi熱電偶點(diǎn)焊在加熱段上測(cè)量，58個(gè)熱電偶分布在實(shí)驗(yàn)加熱段的1～8號(hào)8個(gè)截面處，熱電偶分布情況及內(nèi)螺紋管結(jié)構(gòu)如圖2和圖3所示，內(nèi)螺紋管的相關(guān)結(jié)構(gòu)參數(shù)如表1所示。實(shí)驗(yàn)段入口及出口處流體溫度tin和tout由位于入口及出口處的兩個(gè)直徑3mm的NiCr-NiSi鎧裝熱電偶垂直于管道插入到管道正中心測(cè)量。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]Coupling Effect of Heat Transfer and Flow Resistance in the Rifled Tube Water Wall of a Ultra-Supercritical CFB Boiler[J]. LI Yaode,YANG Dong,OUYANG Shijie,LIU Dan,WANG Wenyu.  Journal of Thermal Science. 2019(05)
[2]內(nèi)螺紋管內(nèi)流動(dòng)傳熱特性研究進(jìn)展[J]. 王為術(shù),徐維暉,陳聽(tīng)寬,羅毓珊.  華北水利水電學(xué)院學(xué)報(bào). 2011(04)
[3]超超臨界鍋爐垂直水冷壁的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和水動(dòng)力特性[J]. 孫洪民,華洪淵.  應(yīng)用能源技術(shù). 2009(10)
[4]超超臨界直流鍋爐垂直上升管圈水動(dòng)力特性探討[J]. 王寶華.  鍋爐技術(shù). 2008(05)
[5]高效低污染超臨界發(fā)電技術(shù)[J]. 田成文,范慶偉,杜娟.  節(jié)能. 2006(04)
[6]超臨界與超超臨界鍋爐技術(shù)的發(fā)展與研究[J]. 陳聽(tīng)寬.  世界科技研究與發(fā)展. 2005(06)
[7]600MW級(jí)超臨界與亞臨界鍋爐技術(shù)比較[J]. 王娜娜,邊小君,曹云娟.  浙江電力. 2003(06)

碩士論文
[1]超臨界鍋爐水冷壁中超臨水的傳熱及阻力特性研究[D]. 韓海龍.西安建筑科技大學(xué) 2016



本文編號(hào)：3541454