船用蒸汽蓄热器充汽过程的热工水力特性数值研究.pdf

《船用蒸汽蓄热器充汽过程的热工水力特性数值研究.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、第37卷第5期2015年5月舰船科学技术SHIPSCIENCEANDTECHNOLOGYV01．37，No。5May，2015船用蒸汽蓄热器充汽过程的热工水力特性数值研究谢飞1，杨元龙2，胡晶晶2，李良才2，张晓滨2(1．海军驻大连426厂军事代表室，辽宁大连116005；2．中国舰船研究设计中心，湖北武汉，430064)摘要：采用考虑汽液两相蒸发与冷凝的两流体模型和热相变模型，基于CFX进行船用蒸汽蓄热器充汽过程热工水力特性数值研究。计算结果表明：充汽过程中，船用蒸汽蓄热器压力、温度均呈快速上升的变化规律；蓄热器汽水

2、空间产生蒸汽射流及涡流效应；两流体模型和热相变模型能够准确描述船用蒸汽蓄热器充汽过程热工水力参数，为船舶蒸汽蓄热器的设计提供技术支撑。关键词：船用蒸汽蓄热器；充汽过程；热工水力；数值研究中图分类号：U664．5文献标识码：A文章编号：1672—7649(2015)05—0058一04doi：10．3404／j．issn．1672—7649．2015．05．011Numericalstudyonthermal-hydrauliccharacteristicsofmarinesteamaccumulatorduringch

3、argingprocessXIEFeil，YANGYuan-lon92，HUJing．jin92，LILiang—cai2，ZHANGXiao．bin2(1．TheNavyMilitaryRepresentativeof426FactoryinDalian，Dalian116005，China；2．ChinaShipResearchandDesignCenter，Wuhan430064，China)Abstract：Two·fluidmodelandthermalchangemodelwiththeconsiderat

4、ionofevaporationandcondensationwereused．Numericalstudyonthermal·hydrauliccharacteristicsofmarinesteamaccumulatorduringchargingsteamprocesswascarriedoutbasedonCFXsoftware．Thecalculatedresultsshowedthatthepressureandtemperatureinthemarinesteamaccumulatorrisesharpl

5、yduringthechargingprocess．Strongdisturbancewascausedbysteamjet，whichalsogeneratededdycurrentswithinthesteamspaceofsteamaccumulator．Two·fluidmodelandthermalchangemodelcouldaccuratelyrevealthermal-hydrauliccharacteristicsofmarinesteamaccumulatorduringchargingsteam

6、process，whichwasabletoprovidetechnicalsupportformarinesteamaccumulatordesign．Keywords：marinesteamaccumulator；chargingprocess；thermal-hydraulic；numericalstudy0引言船用蒸汽蓄热器是极短时间内为瞬时耗汽量极大的蒸汽用户提供高温高压过热蒸汽的热力设备¨。2]。在充汽过程中，蒸汽蓄热器伴随着极为复杂的汽液两相流瞬态蒸发和冷凝，明显地改变其流动结构、传热形式"。4。，对船用

7、蒸汽蓄热器的热工学、水动力特性造成很大影响。因此研究充汽过程中船用蒸汽蓄热器热工水力特性对船用蒸汽蓄热器控制及高效、稳定运行具有现实意义。由于船用蒸汽蓄热器充汽系统设计技术封锁，鲜有关于船用蒸汽蓄热器充汽过程动态特性数值模拟的文献报道”。1。鉴于此，本文应用CFXl2．0计算软件，采用两流体模型和热相变模型，基于数值模拟手段研究了充汽过程中船用蒸汽蓄热器热工水力动态特性，揭示流速、压力、温度等关键热工水力参数的动态分布规律，为船用蒸汽蓄热器的安全控制和运行提供技术参考。收稿日期：2014—08—29；修回日期：2014

8、一12—30作者简介：谢飞(1986一)，男，助理工程师，从事船舶建造监理工作。第5期谢飞，等：船用蒸汽蓄热器充汽过程的热工水力特性数值研究·59·1结构模型及网格划分图1为蒸汽蓄热器结构模型。蒸汽蓄热器两端采用半球形封头，直径为0．8I'll，筒身长度为2in；过热蒸汽由分配集管供入，集管开孔均布4行，每行开24个充汽孔，直径为