【摘要】：濕蒸汽是能源領(lǐng)域的重要流體介質(zhì),屬于汽液兩相流,受復(fù)雜的蒸汽性質(zhì)和離散液滴的影響,一直是工業(yè)計量中的難點。渦街流量計與差壓流量計已廣泛應(yīng)用于蒸汽的測量,并取得了較好的計量效果。但對于濕蒸汽測量,單一的流量計難以滿足多參數(shù)精確計量的要求。組合式儀表成為濕蒸汽測量的一種重要解決方案,但測量機(jī)理研究還有待深入。本文針對渦街與V錐組合式的濕蒸汽計量開展研究,主要工作如下:1、濕蒸汽的特性探究,分析其計量過程中的難點,確定了渦街與V錐組合式儀表的濕蒸汽計量特性作為研究內(nèi)容,通過理論與經(jīng)驗分析設(shè)計了流量計的尺寸結(jié)構(gòu)與組合方式。2、壁面函數(shù)處理與湍流模型選取,通過五種常見湍流模型的平板繞流模擬對比,以及回流區(qū)長度的比較,確定SST k-ω模型最接近實際流動情況,可作為后續(xù)仿真當(dāng)中的湍流模型,提高數(shù)值模擬的可信度。3、分別對渦街與V錐建立仿真模型,并與相關(guān)文獻(xiàn)結(jié)論及工業(yè)現(xiàn)場實驗數(shù)據(jù)進(jìn)行對比,與仿真結(jié)果具備相同的變化規(guī)律,確定了仿真模型與仿真方案的可行性,保證仿真結(jié)果可信度。4、通過仿真數(shù)據(jù)對渦街與V錐的濕蒸汽計量特性展開詳細(xì)研究,提出相關(guān)無量綱參數(shù)作為衡量指標(biāo),探究了各無量綱參數(shù)對渦街斯特勞哈爾數(shù)已及V錐混合流出系數(shù)的影響規(guī)律,并分析作用機(jī)理。
【圖文】：

1.1 蒸汽狀態(tài)濕蒸汽即濕飽和蒸汽，屬于汽液兩相流，在性質(zhì)上區(qū)別于過熱蒸汽和干飽汽，一般是在蒸汽鍋爐中定壓加熱產(chǎn)生。在一定的壓力條件，汽、水共存的鍋爐中，液態(tài)水和蒸汽的分子均不停運(yùn)動，既存在從水中飛出的分子，也有互碰撞而進(jìn)入水中的分子，當(dāng)二者數(shù)量相等時達(dá)到動態(tài)平衡。處于動態(tài)平衡、水并存狀態(tài)稱作飽和狀態(tài)，屬于飽和狀態(tài)的蒸汽就是飽和蒸汽。當(dāng)飽和狀，液態(tài)水與蒸汽的壓力與溫度一致，分別稱作飽和壓力和飽和溫度，二者之嚴(yán)格的一一對應(yīng)關(guān)系，飽和壓力隨飽和溫度的升高而增大。在定壓下加熱，當(dāng)水達(dá)到飽和溫度后，飽和水將逐漸開始汽化。當(dāng)水還沒汽化前，仍含有液態(tài)飽和水的蒸汽狀態(tài)稱為濕飽和蒸汽，簡稱濕蒸汽。濕飽汽如果繼續(xù)定壓加熱，殘余的液體水將完全汽化，不含液態(tài)水的蒸汽狀態(tài)為和蒸汽，干飽和蒸汽繼續(xù)加熱就變?yōu)檫^熱蒸汽，此時的溫度升高至超過飽和，則溫度與壓力就不再具有一一對應(yīng)關(guān)系[46]。具體的生成與變化過程如圖示。

第 2 章 濕蒸汽特性及流量計量原理化階段，介質(zhì)處于濕蒸汽狀態(tài)，蒸汽與液體水共存，，且溫態(tài)是干飽和蒸汽；1”-1 過程為過熱階段，介質(zhì)處于過熱下每個代表飽和水狀態(tài)的點，可以得到一條下界線，稱之壓力下每個代表飽和蒸汽狀態(tài)的點，可以得到一條上界線上、下兩個界線的交點被稱為臨界點，在臨界點以上，汽。隨著壓力與溫度的變化，水蒸汽的三個階段和五個狀態(tài)]。
【學(xué)位授予單位】：天津大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：TK31

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2603271