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1、HAT循环中加填料饱和器的实验研究第27卷第1期2007年2月动力工程JournalofPowerEngineeringV01.27No.1Feb.2【x)7文章编号:1000.6761(2007)01—090—05HAT循环中加填料饱和器的实验研究邱超,宋华芬,王龙文(上海交通大学叶轮机械研究所,上海200030)摘要:建立了饱和器实验台,对空心饱和器和加填料饱和器进行了对比性实验.分析了喷雾颗粒直径对饱和器性能的影响,比较了空心饱和器和加填料饱和器的热力性能,同时对饱和器内压力损失进行了实验研究.图17参4关键词:动力机械工程;加填料饱和器;实验研究;性能中图分类号:TK26
2、3.6文献标识码:AExperimentStudyofPackedSaturatorinHATCyclesQlUC,hao,SONGHua-fen,WANGLong-wen(InstituteofTurbomachinery,ShanghaiJiaotongUniversity,Shanghai200030,China)Abstract:Comparativeexperimentsofsprayandpackedsaturatorswereperformedwithasaturatortestrig.Theinfluenceofatomizeddropsizesonthesatu
3、rator'Sperformancehasbeenanalyzedandtheeffectonthethermalperformanceofsprayandpackedsaturatorscomparedwithoneanother.Simultaneously,experimentalstudiesconcerningpressurelossesinsaturatorswerebeenconducted.Figs17andrefs4.Keywords:powerandmechanicalengineering;packedsaturator;experimentstudy;pe
4、rformance饱和器是HAT循环中的关键部件,其性能优劣直接影响到循环的性能,而目前对饱和器的研究大多限于理论阶段,因此对饱和器性能进行实验研究十分必要.1加填料饱和器的介绍饱和器根据传热,传质方式不同可分为空心饱和器和加填料的饱和器.图1是加填料饱和器示意图,它与空心饱和器的主要区别在于饱和器内部增加了一段填料.填料增加了水,气之间的接触面,使得水,气之间的传热,传质比较充分;同时在饱和器的顶部增加了一个水滴去除器,以防止较大的水滴颗粒随着压缩空气进入燃烧室.加填料饱和器中的填料可分为散堆填料和规整填料.其形式如图2和图3所示.散堆填料因其阻除嚣冷水图l加填料饱和器glPa
5、ckedsaturator力大,热效率低,逐渐被规整填料所代替.考虑到饱和器的主要目的是降低水温,提高空气的温度和含湿量,同时也要保持饱和器内较低的压损.本文的实验研究就是采用规整填料来研究饱和器的热力性能.收稿日期:2006.04-25;修订日期:2006.06.27作者简介:邱超(1981),男.湖北随州人,在读博士生.研究方向为:HAT循环及变几何涡轮.第1期邱超,等:HAT循环中加填料饱和器的实验研究图2散堆填料图3规整填料Fig2RandomlydumpedpackingFig3Structuredpackingpacking2加填料饱和器实验台介绍图4是饱和器实验的系
6、统图.空气从锥形集流器进入压缩机,经过加压通过空气输送管道由饱和器底部进入.在空气输送管道上,安装有温度,压力和湿度测量装置.进口空气的流量测量是通过压差测量的.星筒及磅秤ci】+Tf0l+Tl0温度计压力表单向阀三通温度计调节阀I璺l4饱和器实验台流程Fig4Saturatortestrig'Sprocessflow水在水箱内被加热,由高压水泵送入管路,经流量调节阀进入饱和器.其温度可由温度控制系统控制.水,气分离器之后,安装了热电偶温度计和湿度计用来测量空气的温度和相对湿度.3实验数据分析3.1喷雾颗粒直径对饱和器性能的影响雾化片是饱和器的关键部件.在气,液两相热,质传递过程
7、中,喷雾颗粒的直径大小直接影响到其传热,传质系数,从而对加湿过程中的热,质传递产生较大影响.雾化颗粒的直径太大,会导致同体积下饱和器内的水,气接触面积减小,使传热效果变差;雾化颗粒直径太小,则大量小液滴会随气流进入回热器和燃烧室吸收高品质的热,从而会降低系统的效率….本实验利用不同孔径的雾化片,来研究不同喷雾颗粒粒径对饱和器出口空气温度和含湿量的影响.实验选用的雾化片小孔直径分别为0.3mnl和0.7mm,它们的喷雾颗粒直径绝大多数都在lO一100tam范围内儿.实验进口条件:t
