小通道換熱技術(shù)是實現(xiàn)船舶動力系統(tǒng)換熱設(shè)備小型化的有效方法之一。不同于陸基核反應(yīng)堆，船舶核反應(yīng)堆始終處于運動條件下，其中船身搖擺過程對冷卻劑熱工水力特性的影響最為復(fù)雜。搖擺使冷卻劑受慣性力作用，同時引起重力沿流動方向分量改變，從而影響動力裝置的運行特性。本文對搖擺條件下矩形小通道內(nèi)流動阻力特性進行了實驗研究和理論分析。實驗在常溫常壓下進行，以空氣和去離子水為工質(zhì)。5個實驗段當(dāng)量直徑的范圍為2.73⁵.99mm，高寬比為0.033⁰.075。分液相雷諾數(shù)和分氣相雷諾數(shù)的范圍分別為200²1000和221⁸310，搖擺周期和搖擺振幅的范圍分別為8s²0s和10°³0°。采用調(diào)節(jié)離心泵轉(zhuǎn)速的方式獲得不同驅(qū)動壓頭，以比較搖擺運動對單相強迫循環(huán)的不同影響。單相可視化實驗及流量波動理論模型表明，開放回路和閉合回路流量波動特性主要影響因素分別為總重位壓降和附加壓降。單相流量波動幅值隨有效驅(qū)動壓頭增加而減小，隨波動壓降幅值增加而增大，當(dāng)有效驅(qū)動壓頭大于波動壓降幅值的10

【文章來源】：哈爾濱工程大學(xué)黑龍江省 211工程院校

【文章頁數(shù)】：151 頁

【學(xué)位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
主要符號表
第1章 緒論
    1.1 研究背景
    1.2 矩形通道內(nèi)流動阻力研究進展
        1.2.1 單相流動阻力
        1.2.2 兩相流動阻力
    1.3 海洋條件下熱工水力研究進展
    1.4 本文主要工作
第2章 搖擺條件下單相流摩擦阻力實驗
    2.1 實驗裝置與數(shù)據(jù)處理
        2.1.1 搖擺臺及實驗回路
        2.1.2 儀表及誤差分析
        2.1.3 測壓系統(tǒng)附加壓降
    2.2 豎直條件實驗結(jié)果
    2.3 搖擺條件下壓降組成
    2.4 瞬時流量和摩擦壓降
    2.5 搖擺條件下平均摩擦阻力
    2.6 搖擺對瞬時摩擦阻力的影響
        2.6.1 搖擺參數(shù)的影響
        2.6.2 平均流速的影響
        2.6.3 高寬比的影響
    2.7 單相關(guān)系式建立
    2.8 本章小結(jié)
第3章 搖擺條件下單相流量波動分析
    3.1 單相流可視化研究
        3.1.1 穩(wěn)態(tài)實驗結(jié)果
        3.1.2 搖擺實驗結(jié)果
    3.2 流量波動分析模型
        3.2.1 驅(qū)動壓頭計算
        3.2.2 附加壓降計算
        3.2.3 總阻力計算
        3.2.4 方程求解及驗證
    3.3 開放回路流量波動分析
        3.3.1 驅(qū)動壓頭的影響
        3.3.2 搖擺參數(shù)的影響
        3.3.3 影響因素比較
    3.4 閉合回路流量波動分析
    3.5 閉合回路流量波動實驗
        3.5.1 調(diào)節(jié)閥門開度
        3.5.2 調(diào)節(jié)泵壓頭
        3.5.3 泵壓頭和閥門相結(jié)合
        3.5.4 改變搖擺參數(shù)
    3.6 本章小結(jié)
第4章 搖擺對單相流摩擦阻力的影響機理
    4.1 壓降瞬變項及簡化
    4.2 速度分布及組成
    4.3 搖擺對壁面切應(yīng)力的影響
        4.3.1 高驅(qū)動壓頭工況
        4.3.2 零驅(qū)動壓頭工況
        4.3.3 低驅(qū)動壓頭工況
    4.4 搖擺對摩擦阻力的影響
        4.4.1 高驅(qū)動壓頭工況
        4.4.2 低驅(qū)動壓頭工況
    4.5 搖擺對流態(tài)轉(zhuǎn)捩的影響
        4.5.1 高驅(qū)動壓頭工況
        4.5.2 低驅(qū)動壓頭工況
    4.6 本章小結(jié)
第5章 搖擺條件下兩相流摩擦阻力實驗
    5.1 實驗裝置與數(shù)據(jù)處理
        5.1.1 實驗裝置簡介
        5.1.2 數(shù)據(jù)處理
    5.2 豎直實驗
        5.2.1 摩擦壓降分離
        5.2.2 均相流模型評價
        5.2.3 分相流模型評價
        5.2.4 阻力特性分區(qū)
    5.3 搖擺條件下壓降組成
    5.4 搖擺條件下兩相流參數(shù)
    5.5 搖擺對平均阻力的影響
    5.6 搖擺對瞬時摩擦阻力的影響
        5.6.1 氣液流速的影響
        5.6.2 搖擺參數(shù)的影響
    5.7 搖擺條件下摩擦阻力關(guān)系式
        5.7.1 現(xiàn)有關(guān)系式評價
        5.7.2 新關(guān)系式建立
    5.8 本章小結(jié)
第6章 搖擺對兩相流摩擦阻力的影響機理
    6.1 單相-兩相摩擦阻力比較
    6.2 搖擺對兩相流型的影響
    6.3 搖擺條件下氣泡體積力分析
        6.3.1 平行于流動方向
        6.3.2 垂直于流動方向
    6.4 傾斜條件下兩相流動特性
        6.4.1 氣相分布
        6.4.2 摩擦阻力特性
    6.5 搖擺條件下兩相流動特性
        6.5.1 氣相分布
        6.5.2 摩擦阻力特性
    6.6 本章小結(jié)
結(jié)論及展望
參考文獻
攻讀博士學(xué)位期間發(fā)表的論文和取得的科研成果
致謝


【參考文獻】：
期刊論文
[1]搖擺條件對矩形通道內(nèi)泡狀流摩阻特性影響[J]. 金光遠,閻昌琪,孫立成,劉磊.  原子能科學(xué)技術(shù). 2012(S1)
[2]搖擺條件下矩形窄縫通道單相等溫流動摩擦阻力特性研究[J]. 劉曉鐘,黃彥平,馬建,黃軍.  核動力工程. 2012(S1)
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博士論文
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碩士論文
[1]搖擺運動下矩形窄通道內(nèi)流動沸騰阻力特性研究[D]. 劉傳成.哈爾濱工程大學(xué) 2012
[2]矩形通道內(nèi)脈動流流動特性研究[D]. 劉宇生.哈爾濱工程大學(xué) 2012
[3]搖擺條件下的自然循環(huán)流動不穩(wěn)定性非線性時序分析[D]. 張文超.哈爾濱工程大學(xué) 2011
[4]搖擺對水平管內(nèi)氣液兩相流流型影響的研究[D]. 方紅宇.哈爾濱工程大學(xué) 2008
[5]搖擺對豎直管過冷沸騰氣泡脫離點影響的研究[D]. 王成章.哈爾濱工程大學(xué) 2008
[6]搖擺狀態(tài)下阻力特性分析[D]. 劉培邦.哈爾濱工程大學(xué) 2008
[7]液壓搖擺臺控制系統(tǒng)研究[D]. 王令軍.哈爾濱工程大學(xué) 2008
[8]搖擺對自然循環(huán)汽泡脫離點影響的實驗研究[D]. 秦勝杰.哈爾濱工程大學(xué) 2007



本文編號：3375923