动载作用下水平管内蒸汽凝结特性实验研究初探

论文摘要

本文利用地面转台旋转产生的离心力模拟飞行过载,并在此圆形转台上搭建了水平管内蒸汽凝结系统。将试验套管径向布置于转台,并使其内蒸汽流动方向与过载的方向相反。实验中通过调节和测量动载、试验段压力、压差、流量、温度、空隙率等参数,得到了动载作用下水平管内的蒸汽凝结的初步特性。实验结果增加了动载下管道内蒸汽凝结特性的数据积累,同时为飞行器机载蒸发循环制冷系统的理论分析和设计提供一定的借鉴和参考。实验结果表明:过载对管内蒸汽的凝结过程产生明显的影响。在0-2g过载范围内,随着过载的增大,蒸汽进口压力呈单调递增的趋势,出口处的压力虽有增大,可是幅度不如进口处的大,从而导致压差随着过载的增大而增大。在冷却水流量不变时,随着过载的增大,凝结换热量增大。在大过载时,流量的变化对凝结传热效果的影响要强于小过载时的影响。在过载增大的过程中,不同温差（指蒸汽与冷却水的温差）下的换热量和凝结系数均增大,并且小的温差使得这种趋势更明显。可见小温差换热在过载增大的过程中能明显强化换热效果。相同过载下,蒸汽进口压力低时的凝结效率要小于高进口压力时的效率;当过载增大时,两种压力下的凝结系数都呈现明显的增大趋势。另外本文对凝结传热的不稳定性也进行了一些浅显分析。?

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 研究背景
• 1.2 管内蒸汽凝结的研究进展及研究方法
• 1.2.1 国内外常规重力下的蒸汽凝结研究
• 1.2.2 非常规重力作用下的蒸汽凝结研究
• 1.3 本文研究方法及主要工作
• 第二章 凝结传热基础
• 2.1 凝结换热分类
• 2.2 管内蒸汽凝结过程与流型
• 2.3 膜状凝结影响因素
• 2.4 滴状凝结及其影响因素
• 2.4.1 滴状冷凝的传热机理
• 2.4.2 滴状冷凝的实现方法
• 2.4.3 滴状凝结影响因素
• 2.5 本章小结
• 第三章 动载下水平管内蒸汽凝结实验
• 3.1 实验系统
• 3.2 主要实验装置
• 3.2.1 蒸汽通路
• 3.2.2 冷却水回路
• 3.2.3 旋转平台
• 3.2.4 数据测量
• 3.2.5 数据的采集与显示
• 3.3 数据处理
• 3.4 误差分析
• 3.5 实验运行安全调试及实验步骤
• 3.5.1 实验安全调试
• 3.5.2 实验步骤
• 3.6 本章小结
• 第四章 试验结果及分析
• 4.1 实验系统的可靠性分析
• 4.2 动载作用下蒸汽凝结特性
• 4.2.1 动载的模拟
• 4.2.2 动载作用下管内压力变化分析
• 4.2.3 动载作用下管内蒸汽凝结特性分析
• 4.3 动载作用下蒸汽凝结不稳定性简析
• 4.3.1 冷却水性质的影响
• 4.3.2 其他因素的影响
• 4.4 本章小结
• 第五章 结论
• 5.1 本文的研究结论
• 5.2 展望
• 参考文献
• 致谢
• 在学期间的研究成果及发表的学术论文