LDV进行湿蒸汽两相流流速测量的试验研究

ＬＤＶ进行湿蒸汽两相流流速测量的试验研究李秀云，张华，隋剑平，薛祖绳（吉林电力职工大学动力系长春１３００２２）（东北电力学院吉林１３２０１２）关键词：激光，湿蒸汽，测量一、前言在湿蒸汽两相流的研究中，两相流流场的测量是最为复杂的问题之一，常规测试方法...     

一种新型的测量汽轮机内湿蒸汽两相流的集成化探针系统

汽轮机内湿蒸汽两相流中一次、二次水滴的参数和流场是密切相关的,但国内外迄今没有能同时测量这些参数的技术和设备。作者成功研制了能同时测量湿蒸汽两相流中一次、二次水滴和流场的集成化探针。该探针已在３５０ＭＷ汽轮机上进行了实测。本文介绍了该测量系统的原理和构成。     

低成本改进一种简易测定水的汽化热实验装置

针对大学物理实验手动测定水的汽化热装置存在蒸汽冷凝严重、冷凝水混入量热器、蒸汽温度测量不准确从而导致较大系统误差、影响实验教学效果的问题,本文对实验装置结构进行了适当改进,通过自制四口瓶蒸汽过滤器代替传统简易蒸汽过滤器,对实际蒸汽温度进行了测定,从而降低了系统误差;通过在蒸汽输气管上加装可调温电热加热套,减少了水蒸气冷凝对实验结果的影响.实验结果表明,该改进装置稳定可靠、成本低且测定精度高,可以使测量结果与公认值的相对偏差从未改进前的10.4%降低到3%以内.     

光纤传感用于油田热采的蒸汽干度测量

折射率调制的光纤传感器可用于测量稠油热采过程中的蒸汽干度测量。当油田的油井中注入高温高压蒸汽时,从井口到井底连续地查明汽液比对节省能源和提高产出率意义重大。由于干蒸汽和水的折射率不同,汽液的比例可以从汽液两相流的折射率响应特性反映出来。研制的测量装置直接对汽液两相流的比例变化产生响应,能够应用于高温高压及狭窄工作空间的输汽环境中。在井深850m,井口蒸汽温度287℃,压力7．49MPa的油田注汽井中进行了测试。测试结果对注汽法采油的井况分析具有一定的参考作用。油田注汽井的测量数据表明,这种干度测量仪可以实现在线、连续的测量工作。     

套管底部淹没时的再湿传热与夹带特性

在文献[1]、[2]中,我们对管状试验段底部淹没时的传热性能进行了试验研究,分析了淹没速率、初始壁温、入口水温、加热功率、蒸汽背压、表面氧化层诸因素对再湿的影响。本文将对套管内元件再淹没时的传热与夹带特性进行试验研究。在评价危急冷却系统的有效性时,再湿速度具有决定的意义,但夹带特性也很重要,它对元件的预冷与温度的回转常常起关键作用。本试验不仅将详细研究各种热工参数对再湿速度的影响,而且还对通道空泡分额分布、坍陷液位高度、液滴夹带量、出口蒸汽流量、出口流体含汽量、出口蒸汽温度等参数进行了仔细的测量,分析各参数对液滴夹带的影响。     

雾状湿蒸气两相流湿度和水滴尺寸分布的光学法测量

一、引言 湿度、水滴尺寸分布是雾状湿蒸气两相流的2个重要参数,虽然有多种方法可以测量湿蒸汽,如热力学法、热平衡法、示踪元素法、滴定法、孔板法等,但这些方法都只能测量蒸汽湿度,不能测量水滴的尺寸、光全散射法则是一种可以同时测量湿度和水滴尺寸的方法,光全散射法的基本原理是当多个波长的单色平行光照射到湿蒸汽上时,受蒸汽中水滴的光散射效应影响,透射光强I和入射光强I_0之间的关系符合Lambert-Beer定律     

新型高效汽水分离器的试验研究

汽水分离装置是核电站蒸汽发生器净化蒸汽的重要部件,其性能不仅会影响蒸汽发生器的上筒体尺寸、水循环性能及水位的稳定性,而且还会影响汽轮机的正常运行。由于波形板内的两相流动过程很复杂,目前国外对汽水分离器的研究仍以实验为主。本文则针对冷态条件下新型波形板汽水分离器的分离性能进行了试验研究,验证了二次携带现象的存在,并测量了双钩波形板汽水分离器的分离效率和压降,分析了挡板对分离效率的影响,获得了计算双钩波形板分离效率的经验公式,为波形板分离器的优化设计奠定了基础。     

基于后向散射模型的蒸汽湿度测量及仿真

为了更加准确地测量出汽轮机末级蒸汽湿度,为锅炉给水量提供依据,促进汽轮机内部除湿技术的发展,采用了后向角散射法的思路设计了湿蒸汽参数测量模型,并对模型所需物理量进行了详细的计算,为后向散射法测量蒸汽湿度的研究提供参考。通过对模型进行仿真模拟以及实验研究,得到了后向散射光光强数据。通过对比仿真模拟数据与实验数据,验证了该模型的可行性与有效性,对光散射法测量蒸汽湿度的实验分析以及工程实践具有重要意义。     

一种新的湿蒸汽湿度测量的微波加热法

测量流动湿蒸汽的湿度意义重大但也很困难。本文提出了一种测量湿蒸汽湿度的微波加热法。微波加热应用于湿度测量有四个显著的优点:一是微波加热中热量从水滴、水膜与蒸汽分子内部产生,不依赖于传导和对流等传热过程,且加热速度快;二是微波加热具有选择性,由于液态水的介电常数约为水蒸汽的介电常数的80倍,加热过程中水滴和水膜吸收更多的微波能量而气化,符合热力法湿度测量的要求;三是微波加热基本没有热惯性,一旦微波源切断加热即停止;四是加热过程中散失到外界的热量小。上述特性使微波加热法湿度探针具有加热段短、测量精度高的特点。给出了微波加热法测量湿度的原理、误差分析、初步设计的探针结构以及实验验证的结果。     

蒸汽浸没射流凝结引起的冲击特性研究

本文在广泛的蒸汽压力和过冷水温度范围内,针对饱和蒸汽通过不同出口直径的喷嘴在过冷水中浸没射流凝结引起的压力冲击特性进行了实验研究,测量得到了不同轴向位置和径向位置的冲击压力,并分析了入口蒸汽压力,过冷水温度和喷嘴出口直径对冲击压力的影响规律。结果表明冲击压力主要受入口蒸汽压力和过冷水温度的影响;同时,当汽水参数以及无量纲轴向和径向距离相同时,不同出口直径的喷嘴对应的冲击压力变化很小,从而表明喷嘴出口直径对压力冲击影响很小。     

C27H28O5Br2S薄膜在氨蒸汽中的气敏透过光谱特性的研究

分析了溴百里酚蓝的气敏作用机理 ,介绍用涂膜法和喷膜法制备溴百里酚蓝气敏薄膜 ,并用单色仪测量溴百里酚蓝薄膜在氨蒸汽中气敏前后的光谱透过特性。     

用光散射法测量饱和蒸汽的湿度

蒸汽湿度和水滴直径的测量如同温度、压力一样是开展湿蒸汽流动研究的重要特征参数。国外的研究大致分成两个阶段:始于60年代的热力学法及70年代发展起来的光散射法。光散射法有全散射和角散射两类。我院研制了一台基于全散射原理的微粒直径和浓(湿)度的测量装置,于86年先对美国产聚苯乙烯标准粒子的粒径进行了验证性测     

盘型激光焊金属蒸汽特征色调-色饱和度-亮度分析法研究

对于大功率盘型激光焊,金属焊件表面在激光束辐射下强烈汽化并形成等离子体状的金属蒸汽羽状物. 该金属蒸汽羽状物可逆向激光束传输,对激光有明显的屏蔽作用, 降低激光辐射至焊件的能量密度,影响焊接效率和质量. 因此研究金属蒸汽特征变化规律及其与焊接质量之间的关联 ,可实现由金属蒸汽特征实时监测激光焊接状态. 以10 kW大功率盘型连续激光焊接304不锈钢钢板为试验对象, 应用高速摄像机摄取金属蒸汽动态图像,将其转换至色调-色饱和度-亮度空间, 提取金属蒸汽面积、激光束受影响路径长度等相关特征量, 以焊缝熔宽的变化作为衡量焊接状态稳定性的参数. 通过金属蒸汽特征值的均值统计和方差分析,试验证明根据金属蒸汽面积和激光束受影响路径长度等金属蒸汽特征可有效地反映熔宽质量, 从而对焊接状况做出动态评估.     

煤燃烧超细颗粒物生成和控制的实验研究

为了解煤燃烧过程中温度对超细颗粒物生成的影响和吸附剂抑制超细颗粒物生成的有效性,本文进行了小龙潭褐煤的滴管炉燃烧试验。收集的超细颗粒物的尺寸分布已经在不同的操作参数下进行了测量。超细颗粒物主要通过汽化-成核-冷凝机理形成。因为小于100 nm的颗粒物没有得到充分的控制,一种加入蒸汽吸附剂的方法在煤燃烧系统中得到应用,事实证明这种方法可以有效地抑制超细颗粒物的生成。     

色谱法监测多级雪崩室工作气体中有机蒸汽的浓度

报导了色谱仪监测氩气中有机蒸汽(苯、丙酮、三乙胺)浓度的方法。利用标准量的液体进样建立样品量-色谱峰高的定量曲线。测量多级雪崩室工作气体的色谱峰高,与定量曲线比较求得其中有机蒸汽的浓度。测量结果表明,利用一个简单的气体混合系统,可获得浓度稳定性很高的多级雪崩室混合气体。     

超疏水-疏水组合表面蒸汽冷凝的实验研究

液滴的快速脱落和移除对蒸汽滴状冷凝传热具有重要的影响,超疏水表面由丁二具有接触角大,接触角滞后小的优点而用于驱动冷凝液滴的自发运动,但是,常压蒸汽在超疏水表面冷凝时,液滴的润湿形态还没有定论。本文设计了超疏水疏水条纹间隔排列的超疏水一疏水组合表面,研究了常压蒸汽在组合表面上的冷凝过程,观测了液滴的运动特性,测量了超疏水一疏水组合表面上常压蒸汽冷凝传热性能。实验结果显示疏水区液滴在表面张力差的作用下从疏水区向超疏水区自发迁移,说明超疏水区液滴处于Wenzel润湿形态,超疏水一疏水组合表面蒸汽冷凝传热性能比完全超疏水和完全疏水表面传热性能的面积加权平均值大。说明液滴的自发迁移运动强化了疏水区的传热性能。     

蒸发器出口状态热式测量的实验研究

根据热式感应原理,专门设计热式感应传感器,用于测量蒸汽压缩制冷循环中干式蒸发器出口的气液两相流动状态;热式感应传感器的测量数据与蒸发器出口流型、过热度等参数的综合比较分析表明:热式感应传感器可以辨识出蒸发器出口过热蒸汽、雾状流和二者交替三种流动状态.同时,实验数据表明蒸发器出口处于过热蒸汽、雾状流二者交替的过渡区时其换热效率最佳,因此热式感应传感器可以用于作为膨胀阀-干式蒸发器调节回路的反馈信号.应用热式感应传感器对蒸发器出口状态的随机性和周期性波动的测量证明:热式感应传感器动态性能良好,可以实时反映蒸发器出口状态变化.     

HFC 143a的蒸汽压与临界参数实验研究

1.引言 HFC143a(CH_3CF_3)的臭氧破坏势为零,在CFCs替代研究中受到重视。该物质虽早已被开发出来,其可燃性限制了它作为纯工质的应用,热力学性质也较少被研究。迄今为止,仅有两份文献[1、2]涉及HFC143a的饱和蒸汽曲线测量,而测量数据并不充分。Russel等1944年测量了三相点和8个蒸汽压数据点,Mears等1955年测量了临界点和     

管内蒸汽射流凝结速度场特性研究

采用粒子图像测速仪(PIV)对圆管内横向蒸汽射流凝结速度场进行了测量。垂直圆管直径80 mm,喷嘴直径3.2 mm,喷嘴与管道壁面垂直,蒸汽射流雷诺数20192Re_s543763,动量通量比为25J400,过冷水温度为30T_w60°C。通过射流中心轨迹线,揭示了射流动量通量比、射流雷诺数和过冷水温度对速度场的影响规律。射流中心轨迹可用指数形式的曲线拟合,引入射流动量通量比J和射流雷诺数Re_s,得到中心轨迹线预测关联式,预测值在实验测量值30%以内。     

基于荧光谱分辨的煤油燃烧场OH分布测量

燃烧流场浓度、温度空间分布的精细测量对发动机燃烧室设计、计算流体动力学模型建立以及数值仿真软件的验证具有重要意义,其中平面激光诱导荧光(PLIF)技术具有对象选择性、高测量灵敏度、测量信息量丰富、实验开展简单等优势,尤其是OH-PLIF浓度及温度测量技术以其理论成熟性及技术方便性得到更为广泛的应用。但该技术在煤油燃烧场的应用受到较大限制,原因在于煤油燃烧场残余煤油对OH荧光信号造成较大干扰。针对OH荧光分布测量时煤油干扰问题,开展了OH及煤油吸收谱及荧光发射谱理论及实验对比分析。其中煤油蒸汽吸收谱由氘卤灯通过煤油蒸汽前后的光强强度比获得,相比于OH在260～320 nm波段的孤立吸收线,煤油吸收为宽带吸收,煤油吸收线完全覆盖OH激励线,在煤油燃烧场在此波段对OH激励测量时,激励煤油产生荧光不可避免。另一方面,通过调节激励波长,测量获得OH/煤油混合荧光与煤油荧光发射谱。煤油蒸汽荧光发射谱为中心分别位于290及340 nm的宽带信号,OH荧光主要集中于波长300～320 nm,煤油荧光发射谱范围覆盖OH荧光,结合吸收谱测量结果,说明在煤油燃烧场燃烧不充分时,在280 nm波段激励测量OH...