【正文】 2MPa2MPa2MPa2MPa進(jìn)口溫度573K565K543K523K485K飽和溫度485K485K485K485K485K蒸汽過熱度88℃ 80℃ 58℃ 38℃ 0℃ 不同進(jìn)口過熱度下兩相參數(shù)分布云圖 進(jìn)口溫度543K 進(jìn)口溫度523K進(jìn)口溫度565K 進(jìn)口溫度573K 不同進(jìn)口過熱度下液相分?jǐn)?shù)的變化情況圖 給出了在噴管軸向兩相分布云圖。噴管進(jìn)口為過熱蒸汽，流動是為干過熱流動，之后隨著蒸汽在噴管內(nèi)的膨脹過程，過熱蒸汽開始進(jìn)入過飽和狀態(tài)，蒸汽流也逐漸開始處于熱力不平衡狀態(tài)。蒸汽壓力和溫度不斷降低，同時過冷度不斷增加，最后各過熱蒸汽分別達(dá)到各自熱力不平衡的極限值即Wilson 點(diǎn)。，在噴管的結(jié)構(gòu)尺寸和進(jìn)口蒸汽壓力不變的情況下，進(jìn)口過熱度越大，Wilson點(diǎn)的位置越往后，達(dá)到蒸汽凝結(jié)過冷度的要求越困難，所需膨脹過程越長。查閱水和水蒸氣熱力性質(zhì)圖表，可以清楚地得到各個工況下Wilson點(diǎn)處的過冷度均為10℃左右。因此，可以得出蒸汽達(dá)到熱力不平衡的極限值，出現(xiàn)自發(fā)凝結(jié)現(xiàn)象，其過冷度要求必須達(dá)到10℃左右。由以上可知，對濕蒸汽自發(fā)凝結(jié)現(xiàn)象的產(chǎn)生起決定性因素的是過冷度的大小。在其他條件不變時，過冷度的大小直接影響了Wilson點(diǎn)的位置，凝結(jié)的程度。過冷度越大，凝結(jié)發(fā)生的越迅速，濕度增加的越快。進(jìn)口過熱度越小，越能盡早達(dá)到凝結(jié)所需過冷度的要求，有更多的時間使凝結(jié)液滴直徑變大，蒸汽濕度增加。 進(jìn)口壓力對拉瓦爾噴管自發(fā)凝結(jié)的影響保持蒸汽過熱度不變，、。 蒸汽進(jìn)口參數(shù)壓力2MPa飽和溫度190℃198℃206℃212℃進(jìn)口溫度551K559K567K573K過熱度88℃88℃88℃88℃ 壓力沿噴管軸向的變化情況 進(jìn)口壓力不同時液相分?jǐn)?shù)的變化情況，進(jìn)口壓力越高，越早進(jìn)入熱力不平衡狀態(tài)，越能更早的到達(dá)Wilson 點(diǎn)。，噴管幾何尺寸不變的情況下，進(jìn)口壓力越高，壓力下降的越快，越能到達(dá)蒸汽凝結(jié)所需過冷度的要求，從而更快的到達(dá)Wilson 點(diǎn)，使蒸汽迅速凝結(jié)成液滴，適度增加。但由于所能達(dá)到的極限過冷度較低，所以濕度增加受限，不能到達(dá)較高的程度。結(jié) 論本文對濕蒸汽在漸縮噴管和縮放噴管中的流動進(jìn)行了數(shù)值模擬研究，分析了在不同進(jìn)口過熱度和不同進(jìn)口壓力下濕蒸汽兩相非定常自發(fā)凝結(jié)現(xiàn)象,得出如下結(jié)論：（1） 在漸縮噴管中，濕蒸汽壓力、密度以及溫度不斷降低，速度不斷上升，最高可以達(dá)到當(dāng)?shù)匾羲?，在出口附近蒸汽發(fā)生自發(fā)凝結(jié)。（2） 在縮放噴管中，濕蒸汽壓力、密度以及溫度不斷降低，速度不斷上升，出口壓力出現(xiàn)負(fù)壓，出口速度大于音速，超過1000m/s，馬赫數(shù)大于1，在喉部截面附近即發(fā)生自發(fā)凝結(jié)，在擴(kuò)張段濕度隨過冷度的增加而增加，最后達(dá)到10%不再變化。（3） 由于蒸汽在縮放噴管中的膨脹更充分，所以縮放噴管出口速度大于漸縮噴管，出口壓力小于漸縮噴管，濕蒸汽自發(fā)凝結(jié)現(xiàn)象更加明顯，程度更深。（4） 在縮放噴管中，蒸汽進(jìn)口過熱度越大，Wilson點(diǎn)的位置越往后，達(dá)到蒸汽凝結(jié)過冷度的要求越困難，所需膨脹過程越長，當(dāng)過冷度為10℃左右時，濕蒸汽熱力不平衡現(xiàn)象達(dá)到極限值即Wilson點(diǎn)。所以過冷度是影響濕蒸汽自發(fā)凝結(jié)的決定性因素。（5） 在縮放噴管中，蒸汽進(jìn)口壓力越高，越早進(jìn)入熱力不平衡狀態(tài)，越能更早的到達(dá)Wilson 點(diǎn)。隨著過冷度不斷增加，蒸汽濕度不斷增加，但由于所能達(dá)到的極限過冷度較低，所以濕度增加受限，不能到達(dá)較高的程度。36參 考 文 獻(xiàn)[1][D].遼寧工業(yè)大學(xué),2014.[2][D].華北電力大學(xué)，2012[3][D].哈爾濱工業(yè)大學(xué),2010.[4][D].哈爾濱工程大學(xué),2004.[5]豐鎮(zhèn)平,李亮,[J].上海汽輪機(jī),2002,02:110.[5][D].國防科學(xué)技術(shù)大學(xué),2009.[6][D].華北電力大學(xué)（河北）,2006.[7][D].大連理工大學(xué),2006.[8]蔡頤年，[M].西安：.[9] Allard E F, Kassner J L. New cloudchamber method for the determination of homogeneous nucleation rates. J. Chem. Phys., 1965, 42: 14011405[10] A. Langsdorf, Rev. Sci. Instr. 10, 91, 1939[11] Turbine Fundamentals, Volume 1, Chapter 8, Impurities in the Turbine: Condensation, Droplet and Liquid Film Formation, and Deposition, EPRI,2000[12]蔡頤年，[M].西安：.[13][M].北京：.[14] 上[M].北京：.[15][M].長沙：.[16]何乃波,[J].熱力透平,2010,03:154158.[17]李亮,豐鎮(zhèn)平,[J].工程熱物理學(xué)報,2001,06:703705.[18]陳紅梅,李亮,豐鎮(zhèn)平,[J].工程熱物理學(xué)報,2004,03:395398.[19] Jonas, O., Effects of Steam Chemistry on Moisture Nucleation, EPRI Workshop on Moisture Nucleation in Steam Turbines, October, 1995, NY[20] Berzelius, ., Martens, K., Pitt, ., ET AL., Investigation of Wet Steam[21]張冬陽，劉建軍，蔣洪德，非平衡態(tài)濕蒸汽流動的過渡函數(shù)數(shù)值模擬方法，機(jī)械工程學(xué)報，2002，38（10）：24～27致 謝本論文是在陳占秀老師的悉心指導(dǎo)和親切關(guān)懷下完成的。陳老師忘我的工作精神、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度以及真誠的待人品德，使學(xué)生深受啟迪，并將永遠(yuǎn)是學(xué)生學(xué)習(xí)的楷模。在本科畢業(yè)論文完成階段，陳老師以淵博的學(xué)術(shù)知識和豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)對我悉心教導(dǎo)，給予了我莫大的幫助，是我不但學(xué)到了理論知識，還增長了實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。所有這些對我今后的工作和學(xué)習(xí)都是一筆寶貴的財富。在此論文完成之際，謹(jǐn)向陳老師表示衷心的感謝和崇高的敬意！在前期軟件學(xué)習(xí)以及本論文撰寫期間，對李玉、卜海江等同學(xué)的熱心幫助表示由衷的感謝！四年時間轉(zhuǎn)瞬即逝，在本科的學(xué)習(xí)過程中，很多老師不僅在學(xué)習(xí)上給予了我細(xì)致的指導(dǎo)，同時在生活中也給了我無微不至的關(guān)懷和照顧，在此表示衷心的感謝！很多同學(xué)和朋友們給予了我毫無保留的關(guān)心和幫助，在此表示真誠的感謝和祝福！四年的大學(xué)生活、四年的同窗情、四年的師生情必將扎根于我記憶深處，永生不忘。最后，要特別感謝父母及家人在學(xué)習(xí)、生活和工作上對我的支持、幫助和奉獻(xiàn)，是你們的支持與鼓勵才使我順利完成學(xué)業(yè)。謝謝你們