在亞臨界壓力條件下,針對(duì)ф28.6mm×5.8mm的優(yōu)化四頭內(nèi)螺紋管內(nèi)汽-水兩相流進(jìn)行水平絕熱條件下的摩擦阻力特性研究。研究結(jié)果表明,干度和系統(tǒng)壓力對(duì)內(nèi)螺紋管內(nèi)的兩相流摩擦壓降影響顯著。干度增大,則兩相摩擦倍率增大;壓力增大,兩相摩擦倍率減小;當(dāng)壓力接近臨界壓力時(shí),兩相摩擦倍率接近于1。優(yōu)化四頭內(nèi)螺紋管在相同工況下的兩相流摩擦壓降小于普通內(nèi)螺紋管。當(dāng)其應(yīng)用于垂直管屏換熱設(shè)備時(shí),壓力損失中摩擦壓降所占比例將會(huì)減小,從而加大重位壓降的影響程度,使得換熱設(shè)備在特定工況下具有自補(bǔ)償特性,從而形成良好的水動(dòng)力條件。

在系統(tǒng)壓力p=3～10mpa,質(zhì)量流速g=300～600kg/s,進(jìn)口過(guò)冷度δtsub=30～90℃,內(nèi)壁熱負(fù)荷q=0～190kw/m2的工況范圍內(nèi),采用試驗(yàn)段長(zhǎng)度與內(nèi)徑之比(l/d)大于600、傾角為19.5o的φ38.1×7.5mm6頭內(nèi)螺紋管,研究了壓力、質(zhì)量流速、進(jìn)口過(guò)冷度以及兩管熱負(fù)荷不均勻?qū)Ω邏浩?水兩相流密度波脈動(dòng)的影響。結(jié)果表明,隨壓力增加,系統(tǒng)穩(wěn)定性增加;隨質(zhì)量流速增加,臨界熱負(fù)荷增加,而臨界干度下降;進(jìn)口過(guò)冷度對(duì)密度波脈動(dòng)呈現(xiàn)單值性影響,隨進(jìn)口過(guò)冷度下降,臨界熱負(fù)荷降低;在其他條件相同的情況下,并聯(lián)管不對(duì)稱加熱時(shí)的臨界熱負(fù)荷較對(duì)稱加熱時(shí)的臨界熱負(fù)荷更高。

針對(duì)600mw超臨界"w"火焰鍋爐低質(zhì)量流速水冷壁所采用的內(nèi)螺紋管及鍋爐設(shè)計(jì)參數(shù),在高壓汽水兩相流試驗(yàn)臺(tái)上進(jìn)行了垂直并聯(lián)內(nèi)螺紋管中兩相流不穩(wěn)定性的試驗(yàn)研究,并觀測(cè)到了壓力降和密度波兩種形式的脈動(dòng).在試驗(yàn)參數(shù)范圍內(nèi)就系統(tǒng)壓力、質(zhì)量流速、進(jìn)口過(guò)冷度、上游可壓縮容積、出口節(jié)流度和不對(duì)稱加熱對(duì)兩相流不穩(wěn)定性的影響進(jìn)行了研究和分析.試驗(yàn)表明,在垂直并聯(lián)內(nèi)螺紋管中,壓力降型脈動(dòng)出現(xiàn)在干度較低的水動(dòng)力曲線負(fù)斜率段,為兩管整體脈動(dòng),而密度波型脈動(dòng)出現(xiàn)在干度較高的正斜率區(qū)域,呈管間脈動(dòng).同時(shí),根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果,采用均相流模型得到了不穩(wěn)定發(fā)生的界限關(guān)系式,為超臨界鍋爐低質(zhì)量流速垂直并聯(lián)內(nèi)螺紋管水冷壁的設(shè)計(jì)與安全運(yùn)行提供了依據(jù).

內(nèi)螺紋銅管又稱非平滑管，英文名稱innergroovedcoppertube(igt)，是指 外表面光滑，內(nèi)表面具有一定數(shù)量，一定規(guī)則螺紋的內(nèi)螺紋tp2紫銅管。 由于內(nèi)螺紋銅管內(nèi)表面積的增加，所以它的導(dǎo)熱性能要比光管提高百分之二十到三十。 內(nèi)螺紋銅管的發(fā)展大致經(jīng)歷了如下幾個(gè)發(fā)展階段： （1）山型齒內(nèi)螺紋管； （2）梯型槽內(nèi)螺紋管； （3）頂角型內(nèi)螺紋管； （4）細(xì)高齒型內(nèi)螺紋管。（又稱瘦高齒內(nèi)螺紋銅管） 目前，國(guó)外又陸續(xù)推出了高低齒齒型、齒頂開(kāi)槽、雙旋向等內(nèi)螺紋管 傳熱性能： 按照國(guó)標(biāo)gb/t20928-2007中的要求，內(nèi)螺紋銅管產(chǎn)品按照產(chǎn)品名稱、牌號(hào)、狀態(tài)、 外徑、底壁厚、齒高加齒頂角、螺旋角、螺紋數(shù)和標(biāo)準(zhǔn)編號(hào)的順序表示： 示例1：tp2m2φ9.52×0.30+0.20-53-18/60gb/t20928-20072、（用tp2制造的， 供應(yīng)狀態(tài)為

通過(guò)對(duì)600mw超臨界w火焰鍋爐水冷壁的設(shè)計(jì)與應(yīng)用,研究試驗(yàn)φ32mm×6.3mm四頭12cr1movg優(yōu)化內(nèi)螺紋管(omlr)在亞臨界、近臨界、超臨界區(qū)的流動(dòng)傳熱特性。試驗(yàn)獲得了不同工況(壓力、熱負(fù)荷、質(zhì)量流速)下內(nèi)螺紋管壁溫分布和內(nèi)壁換熱系數(shù)隨焓值的變化規(guī)律。并根據(jù)試驗(yàn)數(shù)據(jù),擬合建立單相、兩相換熱系數(shù)計(jì)算關(guān)聯(lián)式,同時(shí)進(jìn)一步建立傳熱惡化發(fā)生時(shí)的臨界條件及干涸后傳熱計(jì)算關(guān)聯(lián)式,為鍋爐垂直上升內(nèi)螺紋管水冷壁設(shè)計(jì)和運(yùn)行提供可靠數(shù)據(jù)。

本文針對(duì)原有內(nèi)螺紋管水壓工裝的原理、結(jié)構(gòu)及使用后的效果，結(jié)合生產(chǎn)實(shí)情，對(duì)局部結(jié)構(gòu)進(jìn)行了改進(jìn)設(shè)計(jì)，有效地提高了生產(chǎn)效率。

在200~450kg/(m2.s)的低質(zhì)量流速下,采用31.8mm×6mm的6頭內(nèi)螺紋管,在高壓試驗(yàn)臺(tái)上進(jìn)行了垂直和傾斜并聯(lián)內(nèi)螺紋管兩相流不穩(wěn)定性對(duì)比試驗(yàn)研究.研究表明:對(duì)壓力降脈動(dòng)和密度波脈動(dòng),隨著進(jìn)口壓力和質(zhì)量流速的增加,發(fā)生脈動(dòng)的界限熱負(fù)荷增加,垂直并聯(lián)管的界限熱負(fù)荷總是大于傾斜并聯(lián)管,說(shuō)明垂直并聯(lián)內(nèi)螺紋管的穩(wěn)定性更好;過(guò)冷度對(duì)脈動(dòng)發(fā)生的界限熱負(fù)荷和脈動(dòng)周期的影響出現(xiàn)不同的趨勢(shì).通過(guò)對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行回歸處理,給出了兩種條件下發(fā)生不穩(wěn)定性脈動(dòng)的起始點(diǎn)無(wú)因次準(zhǔn)則方程.

在高壓試驗(yàn)臺(tái)上進(jìn)行了傾斜并聯(lián)內(nèi)螺紋管和光管內(nèi)汽-液兩相流不穩(wěn)定性試驗(yàn),在此基礎(chǔ)上對(duì)兩種管型進(jìn)行了對(duì)比研究,探討了兩種管型下各種參數(shù)對(duì)流動(dòng)不穩(wěn)定性的影響。對(duì)比研究表明,發(fā)生壓力降型脈動(dòng)時(shí),光管的界限熱負(fù)荷小于內(nèi)螺紋管;發(fā)生密度波型脈動(dòng)時(shí),內(nèi)螺紋管的界限熱負(fù)荷小于光管。通過(guò)對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行最小二乘法回歸,給出了兩種管型內(nèi)發(fā)生不穩(wěn)定性的界限熱負(fù)荷無(wú)因次方程。

內(nèi)螺紋管作為一種高效的節(jié)能元件已在動(dòng)力、航天、電子等領(lǐng)域廣泛應(yīng)用,為進(jìn)一步促進(jìn)內(nèi)螺紋強(qiáng)化傳熱技術(shù)研發(fā),對(duì)近30年來(lái)內(nèi)螺紋管內(nèi)流動(dòng)傳熱研究進(jìn)行了綜述,內(nèi)容涉及內(nèi)螺紋管內(nèi)流動(dòng)傳熱機(jī)理、傳熱規(guī)律、傳熱惡化及預(yù)報(bào)等.

碳鋼管接頭，內(nèi)螺紋sch80，規(guī)格尺寸見(jiàn)圖紙螺紋標(biāo)準(zhǔn)asmeb1.20. 尺寸數(shù)量單價(jià) 1/8"100 1/4"100 3/8"100 1/2"100 3/4"100 1"100 11/4"100 11/2"100 2"100 21/2"50 3"50 4"50 5"10 6"10 碳鋼半管接頭，內(nèi)螺紋sch80，規(guī)格尺寸見(jiàn)圖紙螺紋標(biāo)準(zhǔn)asmeb1.20. 尺寸數(shù)量單價(jià) 1/8"100 1/4"100 3/8"100 1/2"100 3/4"100 1"100 11/4"100 11/2"100 2"100 21/2"50 3"50 4"50 5"10 6"10 劉漫 2011*11*30

電廠在對(duì)管屏用測(cè)厚儀測(cè)厚時(shí)發(fā)現(xiàn)內(nèi)螺紋管局部壁厚不足,取樣解剖,通過(guò)著色發(fā)現(xiàn)在管子橫斷面上有很細(xì)的長(zhǎng)條缺陷,現(xiàn)場(chǎng)判斷為分層。實(shí)際是,電廠測(cè)厚的結(jié)果大部分是由于測(cè)厚儀與管子間偶合的不好,個(gè)別點(diǎn)是由于內(nèi)螺紋管內(nèi)部有小缺陷導(dǎo)致測(cè)厚減薄。經(jīng)金相試驗(yàn),結(jié)果表明缺陷是夾雜物。

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對(duì)于非共沸混合制冷劑r410a在外徑9.52mm、5mm的兩種不同的幾何參數(shù)的內(nèi)螺紋的流動(dòng)沸騰換熱進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究,分析討論了制冷劑質(zhì)量流速、管外水流量變化、強(qiáng)化管的參數(shù)、強(qiáng)化管的壓降對(duì)換熱系數(shù)影響以及其機(jī)理。試驗(yàn)的結(jié)果表明:換熱系數(shù)隨著流量的增大而增大,管徑的大小對(duì)換熱系數(shù)的影響較大,在相同的流量下,9.52mm的換熱系數(shù)比5mm的大到110%~230%,5mm管的壓降比9.52mm的大200%~300%。

對(duì)不同結(jié)構(gòu)的內(nèi)螺紋管內(nèi)空氣-水兩相流動(dòng)的阻力特性進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究,從實(shí)驗(yàn)方面得出了影響內(nèi)螺紋管阻力特性的主要幾何參數(shù)(螺紋高度,螺紋升角,螺紋寬度等)對(duì)內(nèi)螺紋管阻力特性的影響規(guī)律。結(jié)合實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,引入了研究?jī)?nèi)螺紋管阻力特性的并聯(lián)管路模型,最終得出適用于不同結(jié)構(gòu)內(nèi)螺紋管的阻力特性半理論經(jīng)驗(yàn)公式。通過(guò)該公式可以較好地反映出各個(gè)幾何參數(shù)對(duì)內(nèi)螺紋管阻力特性的影響規(guī)律。

在p=9～28mpa,g=600～1200kg/(m2ˇs),q=200～600kw/m2的工況范圍內(nèi),研究了φ38.1×7.5mm傾斜上升內(nèi)螺紋管(水平傾角α=19.5°)中亞臨界以及超臨界汽-液的傳熱特性。試驗(yàn)結(jié)果表明在亞臨界壓力區(qū),內(nèi)螺紋管有效地抑制了膜態(tài)沸騰的發(fā)生,但近臨界壓力區(qū)內(nèi)螺紋管傳熱強(qiáng)化作用減弱;超臨界壓力區(qū)內(nèi)螺紋管的傳熱良好;工程設(shè)計(jì)時(shí)要保證足夠的管內(nèi)最小質(zhì)量流速;文中還給出了臨界質(zhì)量流速的試驗(yàn)關(guān)聯(lián)式。

通過(guò)對(duì)比不同結(jié)構(gòu)尺寸的垂直上升內(nèi)螺紋管在亞臨界及超臨界壓力下的傳熱系數(shù)計(jì)算關(guān)聯(lián)式,結(jié)果表明:傳熱系數(shù)隨著質(zhì)量流量的增大、壓力及熱負(fù)荷的減小而增大;換熱系數(shù)峰值在兩相沸騰區(qū);在超臨界壓力區(qū),由于水在擬臨界附近變化劇烈,在擬臨界焓值區(qū)傳熱系數(shù)有最大值。內(nèi)螺紋管結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)傳熱特性的影響與無(wú)因次數(shù)n有密切關(guān)系。

在壓力9～22mpa,質(zhì)量流速450～2000kg·m?2·s?1,內(nèi)壁熱負(fù)荷200～700kw·m?2的參數(shù)范圍內(nèi),試驗(yàn)研究了用于1000mw超超臨界鍋爐??28.6mm×5.8mm垂直上升內(nèi)螺紋水冷壁管內(nèi)汽水流動(dòng)沸騰傳熱。研究表明:內(nèi)螺紋管內(nèi)壁螺紋的漩流作用可抑制偏離核態(tài)沸騰(dnb)傳熱惡化,內(nèi)螺紋管在高干度區(qū)發(fā)生蒸干型(do)傳熱惡化。增大質(zhì)量流速可推遲壁溫飛升,壁溫飛升幅度隨質(zhì)量流速增大而降低。熱負(fù)荷越大管壁溫越高,隨熱負(fù)荷增大管壁壁溫飛升提前,且傳熱惡化后壁溫飛升值增大。隨著壓力增加,壁溫飛升發(fā)生干度值減小。內(nèi)螺紋管汽水流動(dòng)沸騰傳熱系數(shù)呈?形分布,傳熱系數(shù)峰值出現(xiàn)在汽水沸騰區(qū)。文中還給出了亞臨界壓力區(qū)內(nèi)螺紋管單相區(qū)和汽水沸騰區(qū)的傳熱系數(shù)試驗(yàn)關(guān)聯(lián)式。

在壓力22.5~28mpa,質(zhì)量流速600~1000kg·m-2·s-1,工質(zhì)比焓800~3100kj·kg-1范圍內(nèi),對(duì)超臨界水在四頭內(nèi)螺紋管內(nèi)的流動(dòng)阻力特性進(jìn)行了試驗(yàn)研究,得到了不同工況下內(nèi)螺紋管流動(dòng)阻力的變化規(guī)律,分析了壓力、質(zhì)量流速和工質(zhì)比焓變化對(duì)內(nèi)螺紋管摩擦阻力系數(shù)的影響。試驗(yàn)結(jié)果表明:超臨界壓力下質(zhì)量流速對(duì)摩擦阻力壓降有很大影響,但對(duì)摩擦阻力系數(shù)的影響很小;在擬臨界區(qū)域摩擦阻力系數(shù)有階躍式增長(zhǎng)現(xiàn)象,且這種階躍增長(zhǎng)現(xiàn)象隨著壓力的增加而減弱。整理試驗(yàn)數(shù)據(jù)得到超臨界水的內(nèi)螺紋管摩擦阻力系數(shù)經(jīng)驗(yàn)關(guān)聯(lián)式,與試驗(yàn)值相比誤差小于15%,為設(shè)計(jì)具有良好水動(dòng)力特性的超臨界鍋爐提供可靠依據(jù)。

在亞臨界、近臨界及超臨界壓力區(qū),對(duì)600mw超臨界w火焰鍋爐水冷壁中垂直上升低質(zhì)量流速優(yōu)化內(nèi)螺紋管的傳熱特性進(jìn)行了試驗(yàn)研究,得到了不同運(yùn)行工況下內(nèi)螺紋管的壁溫分布,分析了壓力、外壁熱流密度、質(zhì)量流速對(duì)傳熱特性的影響。結(jié)果表明:低質(zhì)量流速優(yōu)化內(nèi)螺紋管具有良好的傳熱特性,能夠有效避免膜態(tài)沸騰;在亞臨界壓力區(qū),壓力與熱流密度的增大以及質(zhì)量流速的減小,均會(huì)導(dǎo)致干涸提前發(fā)生和干涸后的壁溫飛升值增大。與亞臨界壓力區(qū)相比,內(nèi)螺紋管在近臨界壓力區(qū)的傳熱特性變差,隨著壓力的增大,管壁溫度顯著升高,發(fā)生傳熱惡化時(shí)的臨界干度減小。在超臨界壓力區(qū),內(nèi)螺紋管在擬臨界點(diǎn)附近出現(xiàn)了傳熱強(qiáng)化;壓力越接近臨界壓力,傳熱強(qiáng)化越明顯;壓力與熱流密度的增大以及質(zhì)量流速的減小均會(huì)導(dǎo)致壁溫增大。

經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)與理論對(duì)比,研究了r404a在外徑9.52mm內(nèi)螺紋管內(nèi)局部平均冷凝換熱系數(shù)。采用cavallini純工質(zhì)與混合工質(zhì)關(guān)聯(lián)式分別計(jì)算的冷凝換熱系數(shù),最大偏差不到4%。在工程計(jì)算r404a內(nèi)螺紋管內(nèi)冷凝換熱系數(shù)時(shí),可將其以純質(zhì)來(lái)對(duì)待。分析比較cavallini,yu-koyama和kaushink-azer關(guān)聯(lián)式,各自的理論預(yù)測(cè)值和實(shí)驗(yàn)結(jié)果相比,表明cavallini關(guān)聯(lián)式的預(yù)測(cè)精度最高,其標(biāo)準(zhǔn)偏差為7.76%。因此cavallini關(guān)聯(lián)式對(duì)于r404a在管內(nèi)的冷凝換熱預(yù)測(cè)有較好的適用性。研究結(jié)果對(duì)r404a冷凝器的工程設(shè)計(jì)及其優(yōu)化具有一定的參考意義。

介紹了紫銅內(nèi)螺紋管成型原理,成型裝置的結(jié)構(gòu)特點(diǎn),設(shè)備性能

為研究各種換熱設(shè)備因污垢熱阻的存在而造成大量能源浪費(fèi)的實(shí)際運(yùn)行過(guò)程.在考慮污垢的情況下,綜合換熱管的阻力特性,對(duì)比分析了分別選用內(nèi)螺紋管和內(nèi)壁光滑管的冷凝器的經(jīng)濟(jì)性,探討其是否能夠提高冷凝器的換熱性能從而降低系統(tǒng)能耗.結(jié)果表明,選用內(nèi)螺紋管不一定能夠提高冷凝器運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性,冷凝器存在臨界流速和臨界時(shí)間.文中結(jié)果為冷凝器的設(shè)計(jì)和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行提供了理論依據(jù)和指導(dǎo).