鍋爐原理課件第8章鍋爐水動力特性-wenkub
2023-05-25 00:01:01 本頁面
【正文】 ???分流模型 39。39。 39。 39。 汽水滑動比 S： 汽水兩相真實流速之比。 39。 m / s39。 m / s39。 0039。 2 k g / (m s )GwF? ?0 = m / s39。 ?分流模型： 假定管內(nèi)汽水混合物分開流動，汽在管子中央流動，水貼近壁面流動； 汽水之間有相對速度 。 第一類傳熱惡化 ，防止受熱面熱負荷過高，即可避免第一類傳熱惡化。其直接原因是 含汽率過高 。其直接原因是 熱負荷過高 。 二、蒸發(fā)管內(nèi)的傳熱 1. 垂直蒸發(fā)管內(nèi)的流型與傳熱的關系 在蒸發(fā)過程的各個階段，蒸發(fā)管內(nèi)的流型不斷變化，隨流型不同流體與管壁的換熱方式也不同，即管內(nèi)流體的 放熱系數(shù) 不斷變化。管子上部與蒸汽接觸，管壁溫度升高，可能過熱損壞；在汽水分層的交界面處，由于汽水波動，可能產(chǎn)生疲勞損壞 。 (d)霧狀流： 含汽率再增大，管壁上水膜變薄，汽流將水膜撕破成小水滴分布于蒸汽流中被帶走，汽水形成霧狀混合物。汽泡總是往阻力小的地方運動，所以在上升管中，汽泡都向管中間運動。 在鍋爐的受熱面中，省煤器中流動的工質(zhì)為 單相 流體水，過熱器中工質(zhì)為 單相 流體蒸汽，惟有蒸發(fā)受熱面水冷壁上升管中流動的工質(zhì)為 汽水混合物 。第八章 鍋爐水動力特性與傳熱 ? 鍋爐水動力學基礎 ? 自然循環(huán)鍋爐的水循環(huán)與計算 ? 強制流動鍋爐 鍋爐水動力學的研究任務是研究鍋爐 蒸發(fā)受熱面 的水動力特性， 保證鍋爐水循環(huán)的可靠性 。在上升管受熱過程中，汽液兩相比例不斷變化，并且兩相之間存在相對運動，使管內(nèi)汽液兩相流體的流動規(guī)律比單相流體流動復雜的多，且汽相與液相在傳熱過程中的性質(zhì)也不同，因此必須首先研究汽液兩相流體的流動與傳熱特性。 思考： 對于 下降兩相流 ，汽泡如何運動？ 1. 汽水混合物在垂直管中上升運動： 混合物 含汽率變化，兩相流速不同，汽泡趨中效應 兩相流流型不同 流動阻力和傳熱機理不同 流速大小與傳熱強弱不同 影響流型 （ a） （ b） （ c） （ d） (a)泡狀流： 汽水混合物中含汽率較小時，蒸汽呈細小的汽泡，主要在管子中心部分向上運動。 2. 汽水混合物在水平管中的運動： 在浮力作用下，形成管子 上部蒸汽偏多的不對稱流動結構 。 汽水混合物 流速 ↓，含汽率 ↑，管子的傾角 ?↓，汽水分層越易發(fā)生。 放熱系數(shù)越大，管壁溫度越接近工質(zhì)溫度 。把出現(xiàn)第一類傳熱惡化時的熱負荷稱為臨界熱負荷 qcr。把出現(xiàn)第二類傳熱惡化時的含汽率稱為臨界含汽率 xcr。 第二類傳熱惡化 ，對自然循環(huán)鍋爐，只要保證蒸發(fā)管出口含汽率不至過高，即可避免；但對直流鍋爐，蒸發(fā)管內(nèi)出現(xiàn)含水不足的狀況不可避免，因此 無法防止 第二類傳熱惡化，只能設法減少傳熱惡化時壁溫的上升幅度。蒸發(fā)管內(nèi)的流型主要為泡狀流、環(huán)狀流，因此分流模型更接近蒸發(fā)管內(nèi)的 真實流動情況。39。39。39。DVwFFG D VwFF???????0039。 39。 ? S1： w’’w’，為汽水混合物向上流動 ? S1： w’’w’，為汽水混合物向下流動 ? S=1： w’’=w’，為均相流動工況 39。 m / s39。 39。 m / s39。39。 ?截面含汽率 φ： 在某一截面上，蒸汽所占截面積 F’’與管子總截面積 F之比（ 分流模型 ）。 39。 39。 39。 39。 / 39。39。 39。 39。39。 39。 39。39。39。 ④重位壓差： 兩流通截面之間的高度差為 h時，兩相流體重位壓差為 2ac , 2 , 1 2 111( ) ( ) ( )39。 39。 ( 1 ) 39。 ?有效壓頭： 用于克服下降管中的流動阻力。 與 的關系與 的關系上升管 w0與 x的關系 自然循環(huán)自補償能力： 當 x不太高時，隨著熱負荷 Q的增大，質(zhì)量含汽率 x增大，循環(huán)水流速 w0相應增大的能力稱為自補償能力。回路循環(huán)倍率 K 應大于界限循環(huán)倍率。在沸騰點之前，上升管內(nèi)為單相水。 ②循環(huán)特性方程組： 壓差方程： 流量方程： 水冷壁吸熱方程： dc riYY?d c riG G G??Q D r G i? ? ?四、自然循環(huán)故障 自然循環(huán)鍋爐蒸發(fā)受熱面安全工作的條件是保證 管子內(nèi)壁有連續(xù)水膜
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