【摘要】：國(guó)際熱核聚變實(shí)驗(yàn)堆(ITER)包層對(duì)流換熱性能以及傳熱性能,是包層研究中重要的參數(shù)。各個(gè)參與國(guó)的科學(xué)家都在對(duì)其熱力學(xué)性能進(jìn)行模擬研究。許多計(jì)算結(jié)果已經(jīng)運(yùn)用到包層結(jié)構(gòu)實(shí)際加工過(guò)程中。但這些數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性值得懷疑。基于這一點(diǎn),本文通過(guò)實(shí)驗(yàn)方式對(duì)包層的熱力學(xué)性能進(jìn)行研究。本文基于現(xiàn)有包層第一壁模型結(jié)構(gòu),搭建對(duì)流換熱試驗(yàn)臺(tái)架。設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng),加熱系統(tǒng)及實(shí)驗(yàn)氣路。對(duì)流換熱試驗(yàn)采用全工況實(shí)驗(yàn)方式,對(duì)不同雷諾數(shù)、管道截面、以及熱流密度下第一壁流道對(duì)流換熱能力進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。針對(duì)25mm寬管道進(jìn)行數(shù)值建模,并比較實(shí)驗(yàn)與模擬結(jié)果的差異。為了解包層增殖模塊傳熱規(guī)律,建立包層球床等效導(dǎo)熱率測(cè)量的實(shí)驗(yàn)裝置。其中Li2TiO3球床由1-1.5mm直徑的陶瓷小球組成,并放置在寬度為20mm的圓柱形空間內(nèi)。探索不同溫度,填充率,填充氣體情況下,球床等效導(dǎo)熱率變化情況。換熱實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,熱流密度對(duì)管道的對(duì)流換熱能力影響很小。但高熱流密度,尤其是在高雷諾數(shù)下,會(huì)提高實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)測(cè)量的準(zhǔn)確性。管道截面對(duì)流道的對(duì)流換熱能力影響很大,25×25mm寬方形管道的對(duì)流換熱效果最好,當(dāng)雷諾數(shù)超過(guò)70000以后這種效果更加明顯。異型彎管改進(jìn)方案,可以強(qiáng)化流道整體以及彎頭局部的對(duì)流換熱效果。與普通彎頭流道比較,流道損失增加較少。數(shù)值模擬與試驗(yàn)得到的壁面溫度和管道壓降變化趨勢(shì)基本一致,最大誤差小于9%,采用該方法對(duì)包層進(jìn)行數(shù)值模擬是可行的。球床實(shí)驗(yàn)測(cè)量不同球床平均溫度和填充率情況下的等效導(dǎo)熱率。填充率為88%的球床實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,等效導(dǎo)熱率與球床平均溫度成正比。但近壁面處傳熱系數(shù)基本不變,其平均值約為254W/m2K。不同的填充率對(duì)球床等效導(dǎo)熱率影響很大。采用帶振動(dòng)的包層球床填充方式,有利于提高球床的換熱性能。導(dǎo)熱率差距較大的填充氣體對(duì)球床等效導(dǎo)熱率影響,取決于氣體導(dǎo)熱系數(shù)變化。
【學(xué)位授予單位】：華中科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類(lèi)號(hào)】：TL64

【相似文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 鄒寬,楊茉,張宏艷,王建剛,林宗虎;方形空間內(nèi)混合對(duì)流換熱的數(shù)值研究[J];工程熱物理學(xué)報(bào);2001年02期

2 王靖,李慶剛,王錫華;多功能“對(duì)流換熱試驗(yàn)臺(tái)”研究設(shè)計(jì)[J];四川工業(yè)學(xué)院學(xué)報(bào);2001年04期

3 楊澤亮,卓獻(xiàn)榮,楊承,宋耀祖;水平高速旋轉(zhuǎn)圓柱表面對(duì)流換熱的實(shí)驗(yàn)研究[J];工業(yè)加熱;2002年05期

4 楊茉,趙明,章立新,殷俊,呂樹(shù)申,華賁;場(chǎng)協(xié)同與對(duì)流換熱的穩(wěn)定性[J];工程熱物理學(xué)報(bào);2002年S1期

5 陳華軍,章本照,張金鎖;旋轉(zhuǎn)彎管內(nèi)耦合對(duì)流換熱特性研究[J];空氣動(dòng)力學(xué)學(xué)報(bào);2002年04期

6 姜培學(xué),胥蕊娜,李勐;微細(xì)板翅結(jié)構(gòu)強(qiáng)化對(duì)流換熱實(shí)驗(yàn)研究[J];工程熱物理學(xué)報(bào);2003年03期

7 王瑋,葛峰,李志信,過(guò)增元;壁面軸向?qū)釋?duì)微細(xì)管內(nèi)對(duì)流換熱的影響[J];工程熱物理學(xué)報(bào);2003年05期

8 胥蕊娜,姜培學(xué);微細(xì)板翅與燒結(jié)多孔結(jié)構(gòu)中對(duì)流換熱實(shí)驗(yàn)研究[J];工程熱物理學(xué)報(bào);2004年02期

9 趙明,楊茉,李娟;橫掠管束周期性充分發(fā)展對(duì)流換熱的混沌分析[J];工程熱物理學(xué)報(bào);2004年02期

10 孫昆峰,秦貴棉,王軍;對(duì)流換熱場(chǎng)協(xié)同理論的新視角[J];能源技術(shù);2004年02期

相關(guān)會(huì)議論文 前10條

1 趙明;楊茉;盧玫;;橫掠管束周期性充分發(fā)展對(duì)流換熱的混沌分析Ⅱ[A];中國(guó)動(dòng)力工程學(xué)會(huì)第三屆青年學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];2005年

2 褚治德;焦士龍;楊俊紅;孟憲玲;;紅外輻射與對(duì)流換熱研究及其節(jié)能對(duì)比分析[A];第十一屆全國(guó)紅外加熱暨紅外醫(yī)學(xué)發(fā)展研討會(huì)論文及論文摘要集[C];2007年

3 宋紹峰;姜培學(xué);;針翅截面結(jié)構(gòu)影響對(duì)流換熱的數(shù)值研究[A];2007年中國(guó)機(jī)械工程學(xué)會(huì)年會(huì)論文集[C];2007年

4 葉立;童正明;朱汝紅;李楠;;噴霧強(qiáng)化對(duì)流換熱[A];2006年石油和化工行業(yè)節(jié)能技術(shù)研討會(huì)會(huì)議論文集[C];2006年

5 冷學(xué)禮;張冠敏;田茂誠(chéng);欒志堅(jiān);;層流邊界層內(nèi)對(duì)流換熱的熱阻分析[A];第九屆全國(guó)水動(dòng)力學(xué)學(xué)術(shù)會(huì)議暨第二十二屆全國(guó)水動(dòng)力學(xué)研討會(huì)論文集[C];2009年

6 徐軼君;姜培學(xué);石潤(rùn)富;任澤霈;;超臨界CO_2在微細(xì)圓管中對(duì)流換熱實(shí)驗(yàn)研究[A];第六屆全國(guó)低溫與制冷工程大會(huì)會(huì)議論文集[C];2003年

7 張后雷;宜益民;;超臨界CO_2管內(nèi)對(duì)流換熱特性測(cè)試[A];江蘇省制冷學(xué)會(huì)第四屆年會(huì)論文集[C];2000年

8 王國(guó)斌;劉鑫;劉趙淼;;正弦波形板上Couette流對(duì)流換熱數(shù)值分析[A];北京力學(xué)會(huì)第十六屆學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];2010年

9 李曉燕;李智;張廣宇;閆澤生;;波紋內(nèi)翅片管對(duì)流換熱實(shí)驗(yàn)的研究[A];中國(guó)制冷學(xué)會(huì)2005年制冷空調(diào)學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];2005年

10 仲峰泉;黨國(guó)鑫;張新宇;;超臨界煤油強(qiáng)迫對(duì)流換熱的臨界熱流特性研究[A];中國(guó)力學(xué)大會(huì)——2013論文摘要集[C];2013年

相關(guān)博士學(xué)位論文 前10條

1 張喜東;磁鈍體尾跡演化及其對(duì)鈍體繞流控制和傳熱的作用[D];南京航空航天大學(xué);2014年

2 管寧;微肋陣流動(dòng)與強(qiáng)化傳熱研究[D];山東大學(xué);2016年

3 楊立軍;磁場(chǎng)作用下的對(duì)流換熱及其場(chǎng)協(xié)同分析[D];清華大學(xué);2003年

4 夏再忠;導(dǎo)熱和對(duì)流換熱過(guò)程的強(qiáng)化與優(yōu)化[D];清華大學(xué);2001年

5 吳雙應(yīng);對(duì)流換熱過(guò)程的熱力學(xué)分析及其應(yīng)用[D];重慶大學(xué);2004年

6 賈暉;管內(nèi)單相對(duì)流換熱的優(yōu)化和評(píng)價(jià)[D];華中科技大學(xué);2013年

7 羅愛(ài)輝;電阻點(diǎn)焊電極熱流耦合分析與對(duì)流換熱特性研究[D];上海交通大學(xué);2007年

8 陳群;對(duì)流傳遞過(guò)程的不可逆性及其優(yōu)化[D];清華大學(xué);2008年

9 俞接成;脈沖流動(dòng)和壁面振動(dòng)傳熱研究[D];清華大學(xué);2005年

10 羅峰;增強(qiáng)型地?zé)嵯到y(tǒng)和二氧化碳利用中的流動(dòng)與換熱問(wèn)題研究[D];清華大學(xué);2014年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 孫宇;大型無(wú)人機(jī)整體熱環(huán)境三維動(dòng)態(tài)仿真分析[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2015年

2 武永強(qiáng);超聲對(duì)微熔體黏性耗散及對(duì)流換熱影響的研究[D];大連理工大學(xué);2015年

3 張國(guó)鋼;機(jī)械通風(fēng)型冷卻塔防煙霧措施研究[D];山東建筑大學(xué);2016年

4 徐文潔;彎道中流體流動(dòng)及對(duì)流換熱的數(shù)值模擬[D];華東理工大學(xué);2016年

5 潘登;球床熔鹽堆堆芯流動(dòng)壓降與對(duì)流換熱的等效研究[D];中國(guó)科學(xué)院研究生院(上海應(yīng)用物理研究所);2016年

6 趙璇;飛機(jī)蒙皮溫度場(chǎng)及局部結(jié)冰過(guò)程數(shù)值仿真[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2016年

7 王丕]，

本文編號(hào)：2643640