上海交通大学学报 ›› 2021, Vol. 55 ›› Issue (9): 1087-1094.doi: 10.16183/j.cnki.jsjtu.2020.038
所属专题: 《上海交通大学学报》2021年12期专题汇总专辑; 《上海交通大学学报》2021年“能源与动力工程”专题
收稿日期:
2020-02-10
出版日期:
2021-09-28
发布日期:
2021-10-08
通讯作者:
顾汉洋
E-mail:guhanyang@sjtu.edu.cn
作者简介:
徐德辉(1996-),男,江西省上饶市人,硕士生,现主要从事核反应堆热工水力研究
基金资助:
XU Dehui, GU Hanyang(), LIU Li, HUANG Chao
Received:
2020-02-10
Online:
2021-09-28
Published:
2021-10-08
Contact:
GU Hanyang
E-mail:guhanyang@sjtu.edu.cn
摘要:
针对一种新型锥形式旋叶汽水分离器开展全尺寸的蒸汽-水热态试验和数值模拟研究.试验结果表明:汽水分离效率随着蒸汽表观速度的增大先减小后增大,但在低蒸汽表观速度区变化不敏感;分离器压降随着蒸汽表观速度的增大而显著增大.基于商业计算流体软件STAR-CCM+,利用Euler-Euler两流体模型方法开展旋叶分离器数值模拟,研究液滴粒径对汽水分离效率和压降的影响.计算结果表明:大粒径的液滴有利于液相的分离,但液滴粒径对压降的影响较小.根据试验研究建立了与试验结果吻合较好的数值计算模型,系统地分析了分离器压力场、速度场和液相体积分数的分布规律.
中图分类号:
徐德辉, 顾汉洋, 刘莉, 黄超. 新型锥形式旋叶汽水分离器热态试验与数值研究[J]. 上海交通大学学报, 2021, 55(9): 1087-1094.
XU Dehui, GU Hanyang, LIU Li, HUANG Chao. Thermal Experimental and Numerical Study on Performance of a Novel Conical Swirl-Vane Steam Separator[J]. Journal of Shanghai Jiao Tong University, 2021, 55(9): 1087-1094.
[1] | GREEN S J, HETSRONI G. PWR steam generators[J]. International Journal of Multiphase Flow, 1995, 21:1-97. |
[2] | 陈军亮, 薛运奎, 王先元, 等. 百万千瓦级压水堆核电厂蒸汽发生器汽水分离装置热态验证试验[J]. 核动力工程, 2006, 27(3):61-66. |
CHEN Junliang, XUE Yunkui, WANG Xianyuan, et al. Proof test in hot condition on steam separation device in steam generator for 1000MW PWR nuclear power plant[J]. Nuclear Power Engineering, 2006, 27(3):61-66. | |
[3] | 丁训慎, 崔保元, 薛运煃, 等. 旋叶式汽水分离器的试验研究[J]. 核动力工程, 1981, 2(3):58-67. |
DING Xunshen, CUI Baoyuan, XUE Yunkui, et al. Experimental study on swirl-vane steam separator[J]. Nuclear Power Engineering, 1981, 2(3):58-67. | |
[4] |
LIU L, BAI B F. Experimental study and similarity analysis of separation efficiency of swirl-vane separator[J]. Nuclear Engineering and Design, 2020, 359:110442.
doi: 10.1016/j.nucengdes.2019.110442 URL |
[5] |
LIU L, BAI B F. Scaling laws for gas-liquid flow in swirl vane separators[J]. Nuclear Engineering and Design, 2016, 298:229-239.
doi: 10.1016/j.nucengdes.2016.01.001 URL |
[6] |
XIONG Z Q, LU M C, LI Y Z, et al. Effects of the slots on the performance of swirl-vane separator[J]. Nuclear Engineering and Design, 2013, 265:13-18.
doi: 10.1016/j.nucengdes.2013.08.050 URL |
[7] | 李亚洲, 熊珍琴, 路铭超, 等. 旋叶汽水分离器试验和数值模拟研究[J]. 原子能科学技术, 2014, 48(1):43-48. |
LI Yazhou, XIONG Zhenqin, LU Mingchao, et al. Experimental and numerical study on swirl-vane steam separator[J]. Atomic Energy Science and Technology, 2014, 48(1):43-48. | |
[8] |
KATAOKA H, SHINKAI Y, TOMIYAMA A. Pressure drop in two-phase swirling flow in a steam separator[J]. Journal of Power and Energy Systems, 2009, 3(2):382-392.
doi: 10.1299/jpes.3.382 URL |
[9] |
HE X Q, LIU Q F, ZHANG H, et al. Numerical investigation of the performance of moisture separators based on two-way coupling model by Lagrangian-Eulerian methodology[J]. Annals of Nuclear Energy, 2019, 124:407-417.
doi: 10.1016/j.anucene.2018.10.020 URL |
[10] | 赵富龙, 薄涵亮. 旋叶分离器中液滴运动相变特性分析[J]. 原子能科学技术, 2017, 51(12):2183-2190. |
ZHAO Fulong, BO Hanliang. Characteristics analysis of droplet phase transformation during moving in swirl-vane separator[J]. Atomic Energy Science and Technology, 2017, 51(12):2183-2190. | |
[11] | 杨雪龙, 王永, 冯靖, 等. 水滴粒径对旋叶式汽水分离器性能的影响[J]. 原子能科学技术, 2016, 50(12):2200-2205. |
YANG Xuelong, WANG Yong, FENG Jing, et al. Effect of droplet size on swirl vane separator performance[J]. Atomic Energy Science and Technology, 2016, 50(12):2200-2205. | |
[12] |
LIU L, BAI B F. Numerical study on swirling flow and separation performance of swirl vane separator[J]. Interfacial Phenomena and Heat Transfer, 2017, 5(1):9-21.
doi: 10.1615/InterfacPhenomHeatTransfer.v5.i1 URL |
[13] | 吴航宇, 路铭超, 熊珍琴, 等. 粒径对旋叶分离器结构敏感性的影响[J]. 热力发电, 2019, 48(1):55-60. |
WU Hangyu, LU Mingchao, XIONG Zhenqin, et al. Effect of droplet diameter on structural sensitivity of swirl-vane separator[J]. Thermal Power Generation, 2019, 48(1):55-60. |
[1] | 丁恩宝, 常晟铭, 孙聪, 赵雷明, 吴浩. 半浸桨不同半径切面入水的水动力特性[J]. 上海交通大学学报, 2022, 56(9): 1188-1198. |
[2] | 吴怀娜, 冯东林, 刘源, 蓝淦洲, 陈仁朋. 基于门式抗浮框架的基坑开挖下卧隧道变形控制[J]. 上海交通大学学报, 2022, 56(9): 1227-1237. |
[3] | 刘谨豪, 严远忠, 张琪, 卞荣, 贺雷, 叶冠林. 地面堆载对既有隧道影响离心试验和数值分析[J]. 上海交通大学学报, 2022, 56(7): 886-896. |
[4] | 孙健, 彭斌, 朱兵国. 无油双涡圈空气涡旋压缩机的数值模拟及试验研究[J]. 上海交通大学学报, 2022, 56(5): 611-621. |
[5] | 李鹏, 王超, 孙华伟, 郭春雨. 潜艇阻力及流场数值仿真策略优化分析[J]. 上海交通大学学报, 2022, 56(4): 506-515. |
[6] | 胡金硕, 黄健哲. 共轴双旋翼动力学建模与验证[J]. 上海交通大学学报, 2022, 56(3): 395-402. |
[7] | 秦汉, 伍彬, 宋玉辉, 刘金, 陈兰. 细长体高速风洞超大攻角支撑干扰数值分析[J]. 空天防御, 2022, 5(3): 44-51. |
[8] | 荣臻, 胡文杰, 邱云龙, 张玉剑, 王亦庄, 江中正, 陈伟芳. Φ120高超声速风洞流场校测[J]. 空天防御, 2022, 5(3): 58-64. |
[9] | 薛飞, 王誉超, 伍彬. 高速飞行器后向分离特性研究[J]. 空天防御, 2022, 5(3): 80-86. |
[10] | 王会峰 , 黄福祥 , 蒋 扬 , 阴炳钢 , 田立锋 , 李隶辉. 半潜平台湿拖作业时横摇水动力特性数值研究 [J]. 海洋工程装备与技术, 2022, 9(2): 29-37. |
[11] | 杜登轩 , 乐绍林 , 周 欢 , HtayHtayAung , 喻国良. 均匀来流中承台相对埋深对复合桩 墩局部水动力及冲刷的影响 [J]. 海洋工程装备与技术, 2022, 9(2): 64-71. |
[12] | 郑高媛, 赵亦希, 崔峻辉. 车身用铝饰条拉弯成形面畸变缺陷形成规律[J]. 上海交通大学学报, 2022, 56(1): 53-61. |
[13] | 金戈, 范珉, 周振栋, 谭勇, 钟小波. 升降式止回阀动态特性分析与改进[J]. 上海交通大学学报, 2021, 55(S2): 110-118. |
[14] | 刘恒, 伍锐, 孙硕. 非均匀流场螺旋桨空泡数值模拟[J]. 上海交通大学学报, 2021, 55(8): 976-983. |
[15] | 王超, 刘正, 李兴, 汪春辉, 徐佩. 自由状态冰块尺寸及初始位置参数对冰桨耦合水动力性能的影响[J]. 上海交通大学学报, 2021, 55(8): 990-1000. |
阅读次数 | ||||||
全文 |
|
|||||
摘要 |
|
|||||