摘要：再热器是核电机组中用于提高汽轮机功率并减少零部件腐蚀的关键设备,其壳程蒸汽轴向流动不均匀性对机组效率与安全有重要影响。对此,首先建立再热器的一维分布数值与仿真模型,进行不同工况的稳态验证与流量阶跃动态准确性验证。考虑到再热器内循环蒸汽分布沿管长方向有较强的流动不均匀性,对不同流量偏差系数下再热器管内外蒸汽的流动与换热进行了仿真研究。结果表明:额定工况下,循环蒸汽出口温度的变化与流量分布成反比,随着流量偏差系数增大,温度分布越不均匀;各管段再热蒸汽出口焓值与干度受到的影响较小,同时流量偏差系数越大,再热管束出口出现过冷现象的概率下降;设备低功率运行导致再热管束出口更易出现过冷现象,流动不均匀性的影响增大。

摘要：通道布局优化是改善入口流动不均匀性对板翅式换热器传热性能恶化效果的有效手段。建立了基于积分平均温差法的换热器热力学计算模型,提出了基于粒子群算法的考虑封头流动不均匀性的通道布局优化设计方法。结果显示,进入翅片区域的流体质量流量的平均值越低、标准差越高,通道布局优化设计对换热器的热补偿效果越明显。

摘要：为了解超临界循环流化床(CFB)锅炉炉膛中悬吊屏平行管束内工质流动不均匀性,基于流体模化理论,设计超临界工质平行管束试验系统,以R-134a模化超临界水蒸气进行试验研究。试验在工质质量流率500~700 kg/(m^2·s),入口温度503~543 K,入口压力4.0~4.3 MPa,CFB颗粒浓度3.9~15.0 kg/m^3下进行,研究了上述参数对平行管束中工质流动不均匀性的影响。结果表明:影响工质在管束内流动不均匀性的主要因素包括管外的换热特性、管内的换热特性和管内压降;工质入口温度增加,其在平行管束内的流动不均匀性降低;当工质入口压力高于其临界压力时,入口压力变化对工质整体流动不均匀性影响较小;工质质量流率增加,其流动不均匀性增加;管束外侧颗粒浓度增加,工质流动不均匀性增强;试验条件下,平行管束两侧流动不均系数相对较小。

摘要：针对换热器内部流动不均匀性、换热性能恶化的问题,对换热器的封头和导流片等入口段结构设计进行了研究,提出了换热器入口段结构与流动不均匀性的关联分析方法。通过对封头内部流动进行了CFD仿真分析,确定了导流片倾斜角、高度比等结构参数对流动不均匀性、换热损失的影响,建立了封头结构参数、导流片结构参数与换热效率间的关联模型。最后以换热损失最小为设计目标,进行了传统封头、二次型封头、改进二次型封头这3种形式入口段结构的参数优化设计。研究结果表明:改进二次型封头的内部流动不均匀性最小、换热效率最高,是换热器最佳入口段结构。