摘要：为了得到蒸汽在过冷水中浸没射流凝结引起的压力振荡特性,针对不同的蒸汽质量流率和过冷水温度对压力振荡的影响进行实验研究。通过高频压力传感器测量得到了不同测点位置的压力振荡幅值,并结合蒸汽射流凝结形态分析蒸汽质量流率和过冷水温度对压力振荡幅值的影响规律。结果表明,蒸汽射流凝结在凝结振荡区比较剧烈,在稳定射流区相对缓和,从凝结振荡向稳定射流的形态转变导致了压力振荡幅值随蒸汽质量流率出现先减小后增大的趋势;振荡幅值随水温的升高不断增大,特别是当水温大于40℃时,由于过冷度减小,射流凝结形态变得发散,导致凝结振荡幅值大幅增加。

摘要：对蒸汽质量流率298 kg/(m^2·s),水温20~70℃的蒸汽射流凝结压力振荡的传播特性进行了实验研究。发现不同无量纲轴向距离处的压力振荡波峰波谷基本吻合,随无量纲轴向距离的增加压力振荡频率不变,振荡强度衰减,且没有出现反射叠加现象。压力振荡幅值随无量纲轴向距离的增加而减小,随冷却水温的升高先增大后减小.根据实验结果拟合得到了不同工况和空间位置压力振荡幅值的实验关联式,预测误差在-30%~20%以内。

摘要：本文采用紊态扩散模型分析了蒸汽浸没射流凝结过程,通过假设紊流区为单相水轴对称流动,利用自由紊动射流理论得到了紊流区轴向温度的计算公式。根据先前给出的温度特性半宽的实验关联式,得到蒸汽浸没射流引起的紊流区单相水射流的虚源,从而给出了计算紊流区轴向温度的半经验公式。本文中利用无量纲穿透长度确定了紊流区的起点位置,在此紊流区范围内,轴向温度的计算值和实验值吻合得较好,相对误差基本在±5%以内。

摘要：本文在广泛的蒸汽压力和过冷水温度范围内,针对饱和蒸汽通过不同出口直径的喷嘴在过冷水中浸没射流凝结引起的压力冲击特性进行了实验研究,测量得到了不同轴向位置和径向位置的冲击压力,并分析了入口蒸汽压力,过冷水温度和喷嘴出口直径对冲击压力的影响规律。结果表明冲击压力主要受入口蒸汽压力和过冷水温度的影响;同时,当汽水参数以及无量纲轴向和径向距离相同时,不同出口直径的喷嘴对应的冲击压力变化很小,从而表明喷嘴出口直径对压力冲击影响很小。

摘要：蒸汽喷射器是一种汽液直接接触换热设备,具有体积紧凑、换热强度大等优点,在现代工业中有着很好的应用前景.但是,由于其混合腔内汽相与液相直接接触凝结过程的不稳定性,会造成装置运行时产生较大的噪音和振动,不仅形成环境污染且危害设备安全,限制了该装置的进一步推广.本文针对有限通道内蒸汽射流凝结所引起的压力振荡特性进行实验研究,揭示噪音与振动产生的机理,为蒸汽喷射器的设计与运行提供实验指导.实验获得了进汽质量流率150~600 kg/m^2 s、进水质量流率6×10~3~18×10~3 kg/m`2 s、进水温度15~40℃下通道内的动态压力信号,同时采用高速摄像机捕捉汽液相界面的行为和凝结流型.结果表明:根据汽液相界面的行为特征可以将流型分为两大类——不稳定流型和稳定流型.对通道内动态压力的振荡强度特性进行研究,发现随着进水质量流率增加,压力振荡强度在稳定流型区变化不大,但是在进入不稳定流型区以后迅速增大;随着蒸汽质量流率增加,振荡强度在不稳定流型区内逐渐增加,进入稳定流型区后迅速降低,然后在稳定流型区内再次增加;随着过冷水温度的升高,振荡强度在整个流型区域内缓慢增加.

摘要：本文对蒸汽射流中汽水直接接触凝结引起的压力振荡强度进行了实验研究。实验采用8 mm音速喷嘴,蒸汽质量流率512～865 kg/(m^2·s),冷却水温度20～55℃。实验观察到渐缩形、膨胀-收缩形、双膨胀-收缩形和双膨胀-发散形四种典型汽羽形状,给出了汽羽周围空间平均压力脉冲分布图以及平均压力脉冲随冷却水温度、蒸汽质量流率的变化规律。实验结果表明,随着冷却水温度升高,平均压力脉冲曲线呈上升趋势,随着蒸汽质量流率的增加,在喷嘴出口附近平均压力脉冲增大,在远离喷嘴出口处平均压力脉冲基本保持不变。

摘要：分别对出口直径为6、8、10 mm的喷嘴,入口压力为0.2-0.6 MPa的饱和蒸汽在过冷度为40-80℃的水中形成的音速蒸汽浸没射流凝结的轴向全压分布特性进行实验研究,得到蒸汽压力、过冷度和喷嘴出口直径对轴向全压的影响规律。针对轴向全压大于入口蒸汽压力这一现象,得到峰值压力以及峰值压力出现位置随蒸汽压力、过冷度和喷嘴尺寸的变化规律。实验结果表明,在低压下喷嘴出口直径对压力峰值特性影响较大,而在高压时上述影响很小;根据其影响因素,得到用于预测轴向全压无量纲峰值距离的实验关系式,预测结果与实验值吻合较好,误差在±15%以内。

摘要：在稳定射流区,对饱和蒸汽在过冷水中浸没射流凝结引起的压力振荡特性进行了研究,测量得到了不同汽水参数下的压力振荡特性。通过FFT方法得到了压力振荡的主频,并分析了蒸汽质量流率和水温对压力振荡主频的影响规律,蒸汽射流凝结换热特性决定了压力振荡主频随着蒸汽质量流率和水温的增大而降低。同时,利用先前学者提出的公式并引入量纲为1的蒸汽质量流率和凝结势给出了计算主频的实验关联式,结果表明在本实验参数范围内计算值与实验值具有相同的变化趋势,且吻合的较好,误差在±8%以内。

摘要：采用蒸汽射流技术对飞机机身进行除冰,对蒸汽喷头的结构进行优化设计,喷嘴采用均匀分布的方式进行研究。首先对水平喷射面的喷头进行仿真分析,运用FLUENT软件对奇偶数量的喷嘴进行仿真研究,对温度场进行分析,奇数型优于偶数型,但是除冰效果提升并不明显;其次对弧形喷射面的喷头进行分析,三弧形优于四弧形,四弧形优于平面型,三弧形喷嘴偶数分布的射流干扰低于奇数分布;最后对喷头的除冰效果进行实验验证。得出结论:三弧形偶数喷嘴排布的喷头射流仿真模型的蒸汽射流干扰小,计算区域内的平均温度较高,冰层剩余量最小能提高整车除冰的工作效率。

摘要：针对蒸汽射流除冰所用蒸汽射流喷头的喷嘴进行优化设计,确定采用对称均匀分布方式来布置喷嘴。运用Fluent软件对奇偶数量的喷嘴进行仿真,并对温度场云图进行了分析。仿真结果显示,奇数喷嘴均布排列仿真模型的射流干扰和溢流损失均低于偶数喷嘴。对垂直射流和非垂直射流的喷嘴仿真表明,奇数喷嘴均布排列非完全垂直射流仿真模型的温度场分布较优,计算区域内平均温度较高,能够提高整车除冰的工作效率。