制冷系統(tǒng)融霜液擊的形成機(jī)理及其預(yù)防液擊沖擊失效的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則研究.pdf

1、摘要I摘要本文針對(duì)預(yù)防熱氨制冷系統(tǒng)氨融霜過(guò)程液擊誘發(fā)的系統(tǒng)爆炸事故頻發(fā)的安全隱患所遇到的關(guān)鍵科學(xué)與技術(shù)瓶頸問(wèn)題，研究構(gòu)建了多相相變分層流動(dòng)液擊形成理論模型和相應(yīng)的模擬方法，并通過(guò)數(shù)值模擬和實(shí)驗(yàn)研究揭示了熱氨融霜過(guò)程中多相相變液擊形成機(jī)理，明晰了影響液擊的關(guān)鍵調(diào)控參數(shù)，提出了抑制液擊沖擊形成的關(guān)鍵技術(shù)和方法?；诨貧饪偣芤簱魶_擊的安全評(píng)估，闡述了熱氨制冷系統(tǒng)氨融霜過(guò)程液擊誘發(fā)的系統(tǒng)爆炸事故頻發(fā)的力學(xué)機(jī)理，研究結(jié)果為建立我國(guó)預(yù)防融霜過(guò)程中液

2、擊沖擊失效的氨制冷裝置的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則奠定了科學(xué)的理論基礎(chǔ)和技術(shù)支撐。首次研究建立了綜合考慮熱氨融霜急劇相變影響的汽液二相分層流動(dòng)液擊形成機(jī)理理論模型，并依此研究建立了熱氨融霜液擊形成過(guò)程的虛擬仿真平臺(tái)。研究發(fā)現(xiàn)了熱氨融霜過(guò)程中回氣總管液擊形成的二個(gè)直接驅(qū)動(dòng)力為：1）熱氨總閥突然開(kāi)啟形成的熱氨蒸汽進(jìn)口流速的突變；2）高溫?zé)岚闭羝c深冷液氨瞬間接觸誘發(fā)的劇烈相變。研究建立了熱氨融霜液擊壓力與急劇相變、熱氨蒸汽進(jìn)口流速突變、深冷液氨殘余體積分?jǐn)?shù)、

3、熱氨蒸汽氣泡瞬態(tài)破裂、段塞流關(guān)聯(lián)關(guān)系，明晰了熱氨融霜液擊壓力的關(guān)鍵調(diào)控參數(shù)，揭示了具有相變的多相分層流動(dòng)液擊形成的機(jī)理，并提出了抑制液擊沖擊形成的關(guān)鍵技術(shù)和方法。構(gòu)建了回氣總管熱氨沖霜液擊形成機(jī)理的實(shí)驗(yàn)研究平臺(tái)，研究提出了高溫?zé)岚闭羝M(jìn)口流速、突增加速度、液擊壓力和液位檢測(cè)、顯示和控制系統(tǒng)以及檢測(cè)數(shù)據(jù)同步采集顯示系統(tǒng)，回氣總管熱氨沖霜液擊實(shí)驗(yàn)研究表明高溫?zé)岚闭羝M(jìn)口流速突變會(huì)導(dǎo)致回氣總管在熱氨沖霜過(guò)程中形成明顯的液擊現(xiàn)象，高溫?zé)岚闭羝M(jìn)