冷凝面形状影响含空气蒸汽冷凝特性数值分析

作     者：周书航 丁铭 李文涛 彭翔 边浩志 ZHOU Shuhang;DING Ming;LI Wentao;PENG Xiang;BIAN Haozhi

作者机构：哈尔滨工程大学核动力装置性能与设备黑龙江省重点实验室黑龙江哈尔滨150001 哈尔滨工程大学核科学与技术学院黑龙江哈尔滨150001 

出 版 物：《哈尔滨工程大学学报》 (Journal of Harbin Engineering University)

年 卷 期：2023年第44卷第7期

页      面：1194-1200,1226页

核心收录：

学科分类：08[工学] 082701[工学-核能科学与工程] 0827[工学-核科学与技术] 

基　　金：安全壳热工水力联合实验室基金项目(KY21019) 

主　　题：冷凝面形状 蒸汽冷凝 数值模拟 气体压力 过冷度 空气质量分数 曲率效应 结构效应 

摘      要：为评估蒸汽在不同形状壁面的冷凝特性,本文基于不同壁面(单管、平板、圆柱、球形)在压力为0.1~1.6 MPa、空气质量分数为0.1~0.9、过冷度为10~80℃的参数范围,开展了含空气蒸汽冷凝数值分析。结果表明:冷凝面形状对蒸汽冷凝特性有显著影响,主要可分为曲率效应和结构效应的影响。基于2种效应提出了曲率强化因子和结构强化因子,发现曲率强化因子与压力、过冷度呈负相关关系,与空气质量分数呈正相关关系;结构强化因子与压力、过冷度、空气质量分数均呈正相关关系。曲率效应引发的强化效果最大可达16%,结构效应引发的强化作用最大可达32%。此外,单管换热性能最佳,圆柱与平板其次,球形面换热性能最低。