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题名螺旋管内水-水蒸气两相流压降及流型转变特性
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作者
陈可欣
李熙
常福城
武萧衣
娄嘉诚
李会雄
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机构
西安交通大学动力工程多相流国家重点实验室
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出处
《化工进展》
北大核心
2025年第2期613-624,共12页
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基金
国家自然科学基金(U20B2036)。
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文摘
螺旋管蒸汽发生器因其传热效率高、结构紧凑、热膨胀自由等特点,被广泛应用于化工、航空航天、核工程等领域,尤其在小型模块化核反应堆中得到了广泛应用。螺旋管特殊的几何形状导致其内工质流动特性复杂,如管内二次流及由此引发的特殊气液相分布、流型转变特性以及高于直管的压降。几何结构参数的差异往往导致螺旋管内气-液流动特性显著不同。本文结合实际应用需求,通过实验和数值模拟对某一特殊细小管径的螺旋管内亚临界压力条件下水-水蒸气两相流的压降特性和流型转换特性开展研究。发现螺旋管内气-液两相摩擦压降随热平衡干度的增加而增大,在干度约为0.75处达到峰值,然后逐渐降低;该现象出现是由于在干度约为0.75时两相发生了环状流向分散流(雾状流)的流型转变,使得壁面切应力减小,从而导致两相摩擦压降减小。结合数值模拟的分析,将螺旋管内高温高压气-液两相流的流型划分为泡状流、间歇流、环状流和分散流,其中泡状流和间歇流的转换干度为0.038,间歇流和环状流的转换干度为0.500,环状流和分散流的转换干度为0.751,同时确定了蒸干点为0.93。本文的研究结果可为螺旋管式蒸汽发生器的设计和安全运行提供参考。
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关键词
螺旋管
气-液两相流
界面
摩擦阻力
数值模拟
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Keywords
helically coiled tube
gas-liquid flow
interface
frictional pressure drop
numerical simulation
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分类号
O359
[理学—流体力学]
TK121
[动力工程及工程热物理—工程热物理]
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