噴淋系統(tǒng)是海上浮動平臺在發(fā)生失水事故或者主蒸汽管道破裂事故時,抑制有限空間內(nèi)壓力快速上升的重要安全設(shè)施。本文通過建立搖擺條件下噴淋液滴動力學(xué)方程,分析液滴初始直徑、初始速度、噴射角度及搖擺參數(shù)對液滴在空氣環(huán)境中的空間分布及運(yùn)動軌跡的影響。研究表明,搖擺時,液滴離開噴頭后沿相對橫向位移正負(fù)向兩側(cè)依次分布,在相對橫向位移達(dá)到最大前,相同噴射角度時,先離開噴頭的液滴達(dá)到的相對橫向位移大于后離開的液滴。液滴直徑越大、初始速度越大、初始噴射角度越小,搖擺條件下液滴相對橫向位移的波動幅值越大。在一定范圍內(nèi)適當(dāng)減小液滴直徑、初始速度或增大噴射角度,有利于抑制搖擺運(yùn)動對液滴運(yùn)動軌跡的影響。此外,搖擺條件下液滴相對橫向位移的波動時間間距與搖擺周期相同,波動幅值對應(yīng)的時刻與搖擺振幅一致,搖擺振幅越大,相對橫向位移的波動幅值越大,但搖擺周期對相對橫向位移的波動幅值無明顯影響。 

【文章來源】：核安全. 2020,19(06)

【文章頁數(shù)】：6 頁

【部分圖文】：

搖擺條件下液滴運(yùn)動軌跡分析示意圖

由本文第一章分析可知，搖擺運(yùn)動主要影響液滴離開噴頭瞬間的初始狀態(tài)進(jìn)而影響其運(yùn)動軌跡，而液滴的初始速度和初始直徑是受噴頭前管路系統(tǒng)水力特性的影響，實(shí)際工程中噴淋系統(tǒng)往往采用噴淋泵驅(qū)動噴淋流體，鑒于學(xué)者研究中表明，搖擺工況對強(qiáng)迫循環(huán)回路中流量和壓力無明顯影響[18]，因此，搖擺工況主要通過影響液滴噴射角度來影響液滴的動力學(xué)特性。以搖擺工況θm=15°、T=8 s為例，8 s時液滴的空間分布和歷史運(yùn)動軌跡如圖3所示。圖3 搖擺條件下第8 s液滴空間分布

圖2 液滴出發(fā)時間和角度的對應(yīng)關(guān)系圖由圖3可知，出發(fā)時噴射角度相同的液滴沿著相同的軌跡運(yùn)動，由于正向搖擺角度的出發(fā)時刻早于負(fù)向搖擺角度，導(dǎo)致噴射角度相同的正向液滴的運(yùn)動時間更長，達(dá)到的相對橫向和垂向位移也越大，因此，液滴分布表現(xiàn)出相對橫向位移的波動峰值隨時間推移逐漸增大，直到液滴的橫向速度消失時達(dá)到最大。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
[1]周期力場作用下矩形通道內(nèi)流動與傳熱特性研究[D]. 王暢.哈爾濱工程大學(xué) 2013



本文編號：3273386