搖擺條件下矩形窄通道內(nèi)流動阻力的實驗研究.pdf

1、本文針對豎直和搖擺兩種狀態(tài)下矩形窄通道內(nèi)強迫循環(huán)流動沸騰阻力特性進(jìn)行了實驗研究和理論分析。該熱工實驗在搖擺臺上進(jìn)行，實驗工質(zhì)為去離子水。
　　利用豎直狀態(tài)下強迫循環(huán)流動沸騰兩相實驗數(shù)據(jù)，對現(xiàn)有的空泡份額模型進(jìn)行了比較分析，同時討論了空泡份額模型對流動沸騰兩相壓降的影響。結(jié)果表明：由于窄通道的限制效應(yīng)，質(zhì)量含氣率低于0.1時，空泡份額隨質(zhì)量含氣率的增大而迅速增大；當(dāng)質(zhì)量含氣率大于0.2時，空泡份額增大的幅度很小，幾乎保持不變。大部分

2、滑速比型和Lockhart-Martinelli參數(shù)型空泡份額模型的計算值很相近，而漂移流型空泡份額模型的計算值較其它模型小，不適用于矩形窄通道內(nèi)流動沸騰空泡份額的計算。另外，空泡份額模型的選擇對兩相摩擦壓降的影響較小，而對兩相加速壓降的影響較大。
　　豎直狀態(tài)下兩相流動沸騰阻力特性的研究表明：質(zhì)量流速、質(zhì)量含氣率、系統(tǒng)壓力等熱工參數(shù)對流動沸騰兩相摩擦壓降有明顯的影響。利用實驗數(shù)據(jù)對基于均相流模型和分相流模型的兩相壓降計算式進(jìn)行了

3、分析評價，發(fā)現(xiàn)Mishima-Hibiki和Gronnerud模型能夠較好的預(yù)測實驗結(jié)果，其平均絕對誤差 MAE分別為33.1％和33.5%。基于均相流模型的兩相平均黏度模型的選取對兩相摩擦壓降的計算有重要影響，而且這種影響與質(zhì)量含氣率密切相關(guān)。在Mishima-Hibiki模型的基礎(chǔ)上，考慮了質(zhì)量流速、通道尺寸、表面張力、重力等因素的影響，給出了計算矩形窄通道內(nèi)流動飽和沸騰摩擦壓降的計算式，其預(yù)測誤差為20%。
　　搖擺狀態(tài)下兩

4、相流動沸騰阻力特性的研究表明：搖擺運動對矩形窄通道內(nèi)各部分兩相平均壓降沒有明顯的影響。當(dāng)質(zhì)量含氣率達(dá)到一定值時，瞬時兩相摩擦壓降發(fā)生周期性波動，其波動周期與搖擺周期相同，其波動幅度受質(zhì)量含氣率、系統(tǒng)壓力、質(zhì)量流速等熱工參數(shù)影響較大，而搖擺角度和搖擺周期對波動幅度的影響很小。瞬時兩相摩擦壓降發(fā)生周期性波動是因為系統(tǒng)空間位置的變化造成冷凝器入口腔室處蒸汽周期性壅塞從而改變實驗段內(nèi)沸騰強度而引起的，因此豎直狀態(tài)下的兩相摩擦壓降計算式也可應(yīng)用于