湿化器性能的实验研究和理论分析

论文摘要

湿空气透平(HAT—Humid Air Turbine)循环具有高效率、高比功、低污染、低成本及良好的变工况性能等优点,受到国际能源动力工程界的重视,已经成为新型热力循环的重要研究发展方向之一。湿化器作为HAT循环中的关键部件,是解决HAT循环商业化的关键之一。本文对湿化器进行相关实验,了解湿化器的性能,并计算湿化器内的传热传质参数、传质单元等。 喷嘴在决定进入湿化器的水流的特性的时候,起重要作用,考察不同的喷嘴的喷雾特性,对选择合适的喷嘴,有重要的意义。本次喷雾特性实验,一共采用六组喷嘴,在Malvern粒度测量仪上,进行喷射实验,测量喷射水雾的锥角和粒度分布,结果表明,组合喷嘴喷射的水雾分布更均匀,流量特性更大一些。 进行湿化器性能实验,测量在不同工况下的湿化器进出口气流、水流的温度、压力、流量等参数。对于湿化器出口处的加湿蒸汽,采用Honeywell湿度传感器测量其湿度,了解加湿效果。实验表明,提高水气比、提高进入湿化器的热水温度,都可以提高湿化器的湿化效果。对于不同喷嘴的实验结果的比较表明,5.0mm旋流喷嘴的湿化效果最好。 对于上面测量的数据,利用作图法进行计算分析,可以计算出在某个工况下,湿化器内的传热传质系数、传质单元、传质推动力等。并且分析了这些参数与进入湿化器的气流、水流的参数的关系。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 前言
• 1.2 HAT循环研究发展综述
• 1.3 湿化器的研究现状
• 1.4 本文研究内容
• 第二章 喷雾特性的实验研究
• 2.1 喷嘴性能
• 2.1.1 喷嘴性能简介
• 2.1.2 喷嘴特性的计算
• 2.2 喷雾特性实验
• 2.2.1 喷雾特性实验台及其相关仪器
• 2.2.2 实验使用喷嘴的喷嘴特性
• 2.2.3 实验结果及其结论
• 第三章 湿化性能的实验研究
• 3.1 实验台的组成
• 3.2 实验的研究内容和注意事项
• 3.3 实验台的调试
• 3.4 实验结果及其分析
• 3.5 小结
• 第四章 用作图法分析湿化性能
• 4.1 作图法及相关方程
• 4.2 作图法的应用及分析
• 4.3 计算结果及其分析
• 4.4 作图法计算的相关结论
• 第五章 结论
• 主要参数说明
• 参考文献
• 硕士研究生在读期间发表的论文
• 致谢