热能动力工程

作者：付杰,虞斌

单位：南京工业大学 机械与动力工程学院,,南京工业大学 机械与动力工程学院,

关键词：分离式省煤器;Fluent;蒸发;冷凝;传热传质;壁面温度;总传热系数;相变传热

基金：]国家自然科学基金（51576036）；吉林省科技发展计划项目（20100506）

为研究分离式省煤器内循环工质的相变过程，使用Ansys Fluent中的mixture（混合流）模型对汽液两相流进行数值模拟。通过Lee′s蒸发冷凝模型对分离式省煤器的传热传质过程进行了迭代计算，获得了瞬态的气相图和温度场。在相变系统的加热过程中，可观察到蒸发段的液池内气泡的形成、合并、生长和上浮的全过程和在冷凝段壁面上凝结成液膜，并汇集返回蒸发段的全过程，计算得到的壁面温度与工程现场测量值相吻合，验证了模型的正确性。研究了热流密度、相变段内径、相变段长度比、充液量和冷凝段参数对相变系统总传热系数的定性关系，研究表明：在蒸发段管径30 mm、冷凝段温度320 K、热冷段长度比为1、热流密度800 W/m2情况下，充液率在0.2~0.8时分离式省煤器内循环系统可以稳定运行，充液率为0.4时，传热系数达到最大。研究结果为分离式相变换热系统的研究设计提供了参考。

来源：2018年第3期

《热能动力工程》期刊编辑部

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