有限通道内高速蒸汽与过冷水直接接触凝结换热机理研究

汽液两相流喷射式热交换器具有换热强度高、换热量大，可回收换热过程的有用能进行升压等优点在工业生产中有广泛的应用前景；但由于缺乏对有限通道内高速蒸汽与过冷水的直接接触凝结换热特性的认识，限制了该技术的应用。本项目将采用实验研究、数值模拟及理论分析等方法，测量不同条件下通道内的压力和温度等参数的分布，结合可视化及LDV法获得汽液相界面的演变规律；利用凝结激波关系计算截面含气率、液相速度及温度等重要参数，从而查清其换热机理；提出换热系数的定义方法，获得其换热特性随各种因素的变化规律，建立换热过程的简化计算理论。通过本项目的研究可拓展传热学的研究领域，对研究开发高效节能的汽液换热技术具有重要的指导意义。

汽液两相流喷射式热交换器具有换热强度高、换热量大、结构紧凑、可回收换热过程的有用能进行升压等优点在工业生产中有广泛的应用前景；但由于缺乏对有限通道内高速蒸汽与过冷水的直接接触凝结换热特性的认识，限制了该技术的应用。本项目采用实验研究、数值模拟及理论分析等方法，测量不同条件下通道内的压力和温度等参数的分布，通过可视化方法获得汽液相界面的演变规律，建立了其流型图；通过分析研究相界面的结构提出了换热系数的定义方法，获得其换热特性随各种因素的变化规律，建立了换热过程的简化计算理论，查清了不凝结气体对其流动换热特性的影响；根据实验结果提出了直接接触凝结过程的数值模拟方法，揭示了汽羽内部蒸汽的膨胀与压缩过程与流型之间的关系。通过本项目的研究可拓展传热学的研究领域，对研究开发高效节能的汽液换热技术具有重要的指导意义。