蒸汽空气混合物与过冷水直接接触凝结研究

工程热物理学报 , 2015, 36(11): 2493-2497.

蒸汽空气混合物与过冷水直接接触凝结研究

杨小平 ^1, , 陈旖 ^2, , 李涛 ^3, , 宗潇 ^4, , 刘继平 ^5, , 严俊杰 ^6,

1.西安交通大学教育部热流科学与工程重点实验室,西安,710049

2.西安交通大学教育部热流科学与工程重点实验室,西安,710049

3.西北电力设计院,西安,710075

4.西安交通大学教育部热流科学与工程重点实验室,西安,710049

5.西安交通大学教育部热流科学与工程重点实验室,西安,710049

6.西安交通大学动力工程多相流国家重点实验室,西安,710049

基金项目: 国家自然科学基金重点资助项目(No.51176147)

关键词：蒸汽-空气混合气体 , 直接接触凝结 , 凝结流型 , 温度分布 , 压力分布

Research on Direct Contact Condensation of Steam-air Mixture in Subcooled Water

Keywords： steam-air mixture , direct contact condensation , flow patterns , temperature distributions , pressure distributio

通过实验研究了矩形通道内蒸汽-空气混合气体与过冷水的直接接触凝结过程.通过可视化窗口,利用高速摄像机发现了蒸汽质量流率150～400 kg/(m2s),水质量流率6000～8000 kg/(m2s),水温30℃C条件下的三种纯蒸汽凝结流型:泡状流、振荡射流和稳定射流.研究了空气质量分数对凝结流型、壁面温度分布和压力分布的影响,结果表明:随着空气含量的增加,蒸汽在汽液相界面上的凝结变得困难,泡状流和振荡射流的汽液相界面明显变长,稳定射流则变化不大,汽液混合层的厚度明显增加,蒸汽区尾部聚集大量的气泡.此外,随着空气含量的增加,上壁面的温度降低,压力升高,下壁面的温度和压力均升高,且压力峰值点远离蒸汽喷嘴出口,说明汽液相界面变长.

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