含不凝气体的蒸汽凝结换热数值研究

摘要：

为研究水下半闭式循环动力系统中高压换热器的性能,建立适用于高压下含大比例不凝气体的蒸汽凝结过程的数值模型,并考虑重力对水平套管式换热器的燃气流道进行多工况仿真计算与试验验证.研究结果表明:由于重力的存在,管道顶部和底部的液膜厚度不均匀,同时管内气相工质会产生二次旋流,两种作用将导致管内换热的不均匀特性;管径的减小将使管内工质流速增加,增大雷诺数的同时也使底部液膜变薄,有助于增强换热;流速增加削弱了重力的影响,使管道顶部和底部换热强度的差距变小;在所设工况下,即使考虑总换热面积的缩减,减小管径仍有助于总换热功率的提升;试验与仿真的管内温度最大误差为19.5%.所得成果可为水下半闭式循环动力系统高压换热器的设计提供参考.

关键词：冷凝换热、不凝气体、蒸汽凝结、计算流体力学

所属期刊栏目：44

分类号：TJ630.1(水中兵器)

资助基金：国家自然科学基金51805435

在线出版日期：2023-08-08（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共12页

页码：2080-2091