不凝性气体

摘要： 热管作为一种具有高热导率的传热装置,工作核心在于其内部工作流体的蒸发和冷凝。若热管工作过程中气腔内存在不凝性气体,主流区中蒸气和不凝性气体在对流运动的作用下将一起移动到气-液分界面,不凝性气体的存在阻碍了工作流体在气-液交界面处的正常冷凝。本文基于热阻网络法添加了不凝性气体区域传热模型,研究了不凝性气体对高温锂热管稳态传热特性的影响。结果表明,热管达到稳态时不凝性气体的存在缩短了热管的有效传热长度,破坏了热管的等温性和良好的传热效率。此外随着不凝性气体体积份额的增大,不凝性气体区域温度降低幅度越大;随着热管蒸发段输入功率的增大,热管正常工作区域整体温度越高,相同质量的不凝性气体占据的体积份额越小,热管壁面温度出现明显温度梯度降低的位置随着功率升高而向下游移动。

摘要： 基于近壁几百微米厚度空间中纳米尺度团簇的演化特点,综合定态凝结过程的唯象特点,采用分子动力学模拟的方法,通过多个不同过饱和度下的抽样体系模拟,构建出近壁空间中的团簇演化和温度渐变的图景。分析发现,近壁空间中蒸汽温度随离壁距离的渐变曲线存在一个特征转折点,并以该点为界,近壁空间可分为靠近壁面的团簇的稠密分布区和靠近蒸汽体相的扩散发展的过渡区。随着初始蒸汽压力的降低,转折点位置向过冷壁面靠近,导致相对更薄的分子稠密区。而随着不凝气含量的增加,相应的团簇扩散发展的区域变宽,这说明不凝气存在时,要达到与纯蒸汽条件下相似厚度的分子稠密区,需要更高的过冷度,也从唯象角度解释了不凝气存在对凝结换热效率的极大影响。最后,根据近壁区团簇分布演化的这些特点,指出了强化或调控传热传质的新概念,不仅可以对壁面上的微纳功能结构进行设计,还可考虑近壁空间中的材料结构设计,从蒸汽体相空间入手来调控团簇演化。

摘要： 含空气蒸汽冷凝是反应堆失水事故时安全壳内重要的热工水力现象。已有研究多关注气体压力、温度等热工参数对传热特性的影响,而对几何参数的影响及其作用原理分析较少。采用三维CFD数值模拟方法,基于扩散边界层冷凝机理模型研究了管径(4~60 mm)、管长(0.1~7 m)及倾角(0°~90°)对含空气蒸汽冷凝传热特性的影响。结果表明,管径、管长及倾角均对含空气蒸汽冷凝传热特性有显著影响。平均冷凝传热系数随管径的增大而减小;随管长的增长先减小后增大,3 m左右达到最小值;随倾角的增大而增大。局部冷凝传热系数沿管长方向先迅速减小后缓慢增大。倾斜布置时,迎流面产生明显传热强化,向两侧逐渐减弱,背流面存在一定的传热抑制。

摘要： 不凝性气体制约换热设备安全和系统效率,为研究不凝性气体-蒸气于水平管外自然对流凝结换热机理和特性,实验测量了不凝性气体He、N_(2)、CO_(2)质量分数分别为1.16%~18.18%、7.56%~60.86%、11.39%~70.95%,壁面过冷度为5~25 K,总压力为5~101 kPa的H_(2)O-He、H_(2)O-N_(2)、H_(2)O-CO_(2)自然对流条件下水平管外凝结换热特性,对比分析了H_(2)O-He、H_(2)O-N_(2)、H_(2)O-CO_(2)的不凝性气体质量含量、壁面过冷度以及压力因素的影响。压力和壁面过冷度一定,相同质量分数时,实验凝结传热系数与Nusselt理论解的比值(Q/QNu)由大到小依次为:H_(2)OCO_(2)、H_(2)O-N_(2)、H_(2)O-He;相同摩尔分数时,Q/QNu由大到小依次为:H_(2)O-He、H_(2)O-N_(2)、H_(2)O-CO_(2)。相同总压力和不凝性气体质量分数时,H_(2)O-He的Q/QNu随着壁面过冷度的增加下降最为缓慢。相同不凝性气体质量分数和壁面过冷度时,H_(2)O-He的Q/QNu值最小,其受压力影响最为显著。

摘要： 针对目前矿井回风余热回收用重力热管的换热过程不可控问题,提出了可变导热管的设计应用方案.考虑热管内的不凝性气体,结合热管内部的相变传热过程,通过传热热阻分析,建立了单根可变导热管的一维换热分析模型,并进行了换热分析.结果表明:定贮气室温度的可变导热管换热效果主要由热源温度和管内的工作温度决定,可变导热管对矿井回风的调控温度区间随矿井回风和新风的温差增大而增加,调控阶段的管内工作温度基本不变.

摘要： 少量的不凝性气体会在很大程度上削弱蒸汽凝结的热传递,现有的含不凝性气体的冷凝换热模型大都建立在理想气体状态方程的基础上,但高压条件下气体受到压缩作用,基于理想气体建立的传热模型预测值与实际值偏差较大.为建立高压下含不凝性气体的冷凝预测方法,对一体化堆安全分析提供技术辅助手段,本研究基于实际气体方程,在扩散层理论的基础上引入液膜波动因子、抽吸因子、雾化因子等修正系数,建立了高压下含不凝性气体的冷凝换热模型.本文模型和K im试验数据进行了对比分析,改进后的模型比基于理想气体的模型预测值偏差范围更小,相对偏差大部分到±25％ 以内,充分体现了高压条件下模型的适用价值.

摘要： 在新型热管冷却反应堆中,高温金属热管会受到持续的中子辐照.锂在热中子区的中子反应微观截面很大,会产生一定量的氦气,氦气作为不凝性气体将影响高温热管的正常运行.本文分析了堆内中子辐照条件对高温锂金属热管中不凝性气体产生特性的影响.首先对稳态标准算例进行了产氦量分析,并转换得到了不凝性气体体积份额.此外,得到了不凝性气体产量随热管充液量、金属锂富集度、中子通量密度、热管工作温度等因素的变化关系.不凝性气体产量随热管充液量、锂富集度的增大而增加.控制转鼓位于不同角度时,中子通量密度改变有限,对产氦量影响不大,由于高温锂热管工作温度很高,高温下中子反应微观截面差距很小,因此热管工作温度对产氦量影响也有限.本研究可为热管冷却反应堆内高温锂热管中锂富集度设计提供借鉴.

摘要： 模拟了水平圆管内湿饱和烟气内的蒸汽凝结传热过程,将模拟结果与理论计算结果进行对比,相对误差在10％以内.分析了在湍流情况下烟气速度和各组分体积分数的分布情况,充分考虑了不凝性气体的存在对蒸汽凝结的影响,提高了数值计算结果的可靠度,实现了湿饱和烟气内蒸汽凝结传热过程更快速有效的数值预测,为烟气凝结对流传热研究提供参考.

摘要： 为了进一步认识核电站严重事故下安全壳内氢气-空气-蒸汽混合气体输运与冷凝的复杂耦合现象,本文研究了针对冷凝及组分输运的实验装置.利用Star-ccm+软件在宽氦气浓度、宽蒸汽浓度条件下,对单一传热管外蒸汽冷凝及气体输运过程进行数值模拟分析.结合相应的验证实验,提出了用于评估冷凝作用下混合气体氦气分层的经验判别式和理论判别式.模拟结果揭示了蒸汽冷凝作用下氦气-空气-蒸汽混合气体形成稳定的氦气分层,关联式判别结果与实验结果具有较好的一致性.

摘要： 针对国内外有关低温冷凝过程的理论研究、实验研究以及数值模拟等进行了系统的综述.首先介绍了不同液膜流态下冷凝换热情况;其次对氮、氧、氢以及氦这几种低温流体已有的冷凝换热实验进行了总结;最后总结了目前数值计算中常用的气液相界面捕捉模型以及由于冷凝所产生的质量与能量源项的处理方式等.发现已有的冷凝传热关联式与氮、氧的冷凝实验结果吻合较好,而与氢、氦的冷凝实验结果存在一定偏差;低温冷凝实验测量误差相对更高温度冷凝较大,且难以维持与外界环境没有热质交换的低温条件,因此实验方法有待于进一步完善化;冷凝数值计算最常用的Lee模型中的冷凝频率仍很难定量化.以上综述结果为后续进一步的研究提供了参考.

摘要： 实验研究了不凝性气体(空气)含量、水温和蒸汽质量流速对蒸汽浸没射流冷凝压力振荡特性的影响,实验工况横跨冷凝振荡(CO)区和稳定冷凝(SC)区.结果表明:对于纯蒸汽射流,压力振荡主频随水温的升高而降低,振荡强度随水温的升高而升高;在CO区,振荡主频和振荡强度均随蒸汽质量流速的升高而升高;在SC区,振荡主频随蒸汽质量流速的升高而降低,振荡强度基本上不随蒸汽质量流速的变化而发生改变;对于含空气射流,随空气质量分数的增加,振荡主频总体呈下降趋势,振荡强度先迅速下降后小幅上升,在空气质量分数为0.05～0.1区域内振荡主频和振荡强度均存在极小值.

摘要： 在甘蔗糖厂，混合汁加热和中和汁加热通常使用蒸发Ⅲ、Ⅳ的汁汽作为热源。蒸发罐汁汽中含较多的不凝性气体，这些不凝性气体热阻较大，使汁汽的传热性能下降，因此通常甘蔗糖厂的加热器都安装有排除不凝性气体的装置。文章分别介绍了加热器不凝性气体的来源、判断加热器氨管有无排出不凝性气体的简易方法、加热器氨管布置对排除不凝性气体的影响、加热器氨管阀门开度对排除不凝性气体的影响、岗位操作管理对加热器不凝性气体含量的影响。通过查定某糖厂澄清工段的加热器在技改前后出口温度的变化,研究分析了不凝性气体对加热器传热性能的影响.

摘要： 含不凝性气体冷凝对流换热过程是核能及其它能源领域中的重要物理现象。目前对含不凝性气体冷凝对流换热的研究多局限于实验方法，且实验结果差别较大。本文用数值计算方法模拟了管内含不凝性气体冷凝对流换热过程，并与实验结果进行了对比，误差约为30-40%。对对流传热传质过程的数值分析表明，纯对流换热约占总换热量的15%，冷凝换热约占总换热量的85%。由于壁面凝结的抽吸作用，在壁面附近产生了垂直于壁面的速度分量，结果使对流换热增强约100-200%。

摘要： 本文对不凝性气体存在下的汽液界面进行了热力学分析,得到了温度和不凝性气体质量分数的关系式;与不凝性气体存在下的垂直壁面膜状冷凝边界层微分方程组的Rose积分近似解相配合,可以近似解出汽液界面温度等参数;本文进而给出了热流密度的计算方法,并以水蒸汽和空气混合气体为例进行了计算.

摘要： 在一维沉降炉内对麦秆和杨树木屑于900～1300°C进行高温热解,收集热解产生的气、液、固三相产物,对热解产物的产率、形貌及组分进行分析,对比了两种生物质热解产物特性并重点分析热解碳烟的形成机理.结果表明,麦秆、木屑热解碳烟的产率分别为0.28％～2.40％和0.34％～6.30％(wt％,db,下同),随着温度的升高而升高,热解焦炭的产率分别为2.8％～7.3％,0.29％～2.9％,随着温度的升高逐渐降低.木屑由于具有较高的木质素和纤维素组分,产生更多的碳烟;麦秆由于具有高灰分和抽提物含量,生成更多的焦炭.麦秆的不凝性气体产率在47％～69％,木屑在59％～77％.热解产气率总体随温度的升高而升高,其中H2、CO随着温度升高而持续升高,CO2由于后期干式重整反应和碳还原反应增强导致其浓度下降;两种生物质热解的焦油产率均低于1.6％,温度升高至1200°C时焦油完全转化,焦油的组分几乎均为芳烃类物质;生物质的热解过程中,在900～1100°C时,碳烟的形成为小分子烃类气体裂解和大分子焦油缩聚机理共同作用的结果,在温度超过1100°C的高温条件下,大部分碳烟是通过小分子烃类气体裂解的途径生成.

摘要： 通过对纯蒸汽及含空气蒸汽在竖直圆管外表面冷凝传热的实验研究,分析了两种工况下壁面过冷度对冷凝换热特性的影响,得到了相应条件下壁面过冷度同冷凝传热系数的关系曲线,并从机理方面进行了解释.结果表明:在纯蒸汽冷凝的条件下,冷凝液膜会受湍流的影响,壁面过冷度对冷凝传热系数的影响程度低于Nusselt理论;含不凝性气体冷凝的条件下,壁面过冷度其对冷凝传热系数的影响依然呈指数规律,但其影响程度要大于纯蒸汽实验及Dehbi理论,且随着壁面过冷度和不凝性气体含量的增加以及压力的降低,壁面过冷度对冷凝传热系数的影响程度增加.

摘要： 基于近壁面蒸汽分子团簇模型，并结合滴状冷凝传热模型，分析了低压纯蒸汽及含不凝气时近壁面附近团簇体的尺寸和分布，定量计算了不凝性气体对壁面团簇体分布的影响，进而从理论和实验上解释了低压下不凝气的存在导致的滴状冷凝传热系数低于同压力下膜状冷凝的现象。探讨了低压蒸气冷凝系统中，残留的定量不凝气对冷凝过程的影响特征，及其影响程度随冷凝压力的变化规律。实验和理论分析结果验证了冷凝过程近壁面分子团聚特性，及其受不凝性气体的影响特征。

摘要： 对5根氨-不锈钢热管进行270°C恒温烘烤，经检测发现有不凝性气体产生，约为总工质质量的0.8%。对不凝性气体的影响进行了计算分析，结果表明一定质量的不凝性气体对热管的影响只与热管工作温度有关，温度低时影响较大，随温度升高影响迅速减小，-63°C时占据整个热管长度的78.1%，-23°C时仅为8.7%，77°C时小于0.5%。烘烤过程中热管表现出不同程度的热管效应，对此现象进行了定性分析，并与相同尺寸的铝棒在同样工况下的表现进行了对比，结果表明氨-不锈钢热管传热能力优秀，对温度变化反应灵敏，最高有效导热系数约为壳体材料的159倍，有效导热系数和密度之比约为壳体材料的309.9倍。

摘要： 四氟乙烯生产装置排放尾气中含有大量不凝性气体(主要为CO)，在排除不凝性气体时，C2F4损失很大，尾气中约85％(wt.)是C2F4单体，对规模为3000t/a四氟乙烯装置，损失C2F4达到25～30kg/h，因此采取合适工艺回收C2F4.以降低单耗、减小环境污染尤为必要。本文拟采用复合溶剂代替溶剂CFC-113，以期新的复合溶剂在回收四氟乙烯尾气工艺中具有比CFC-113更优异的性能，从而使复合溶剂完全替代CFC-113成为可能。

摘要： 本文针对余热利用中既需控制热源温度又需要对热量输入/输出进行管理的场合,提出了热管理器的概念.在运行过程中,热管理器可以实现对热源温度的控制,并根据各个用热对象的级别及工况,通过不凝性气体体积的变化,自动对热量输出进行调配.为了验证热管理器的可行性,本文建立了实验样机及系统.实验结果表明,加热功率从6.0kW上升至14.0kW,工质蒸汽温度的变化幅度仅为0.7°C.工质蒸汽/不凝性气体的交界面起到了良好的"热开关"作用.从热源回收的热量,按照优先级顺序依次分配给各个热用户.

摘要： 本发明涉及用于从富含H2S和CO2的气体混合物诸如地热不凝性气体混合物(NCG)中减少硫化氢(H2S)和二氧化碳(CO2)的方法和系统。通过将气体流加压并将其进料到吸收塔，在吸收塔中H2S和CO2优先溶解在水流中，产生富含H2S和CO2的水流，以将H2S和CO2气体与富含H2S和CO2的气体混合物中所含的其余气体分离。然后可以将富含H2S和CO2的水流回注到地质储层或用于对地质来源的另一水流进行pH改变。

摘要： 本发明公开了一种脱除溶于制冷剂中不凝性气体的综合法，涉及制冷剂生产加工方法技术领域，具体为一种脱除溶于制冷剂中不凝性气体的综合法，所述去除制冷剂中不凝性气体的方法分为四种独立方法以及两种组合式方法；具体分别如下：方法一：恒压加热；方法二：脱气膜滤；方法三：超声脱气；方法四：分子筛吸附；其中方法一与方法二之间组合以及方法一、方法二和方法三之间组合的方法也可进行不凝性气体脱除的实施。该综合法是在“将制冷剂转移分装到另一容器中”的转移分装过程中，组合使用“恒压加热”、“脱气膜滤”、“超声脱气”、“分子筛吸附”方法脱除溶于制冷剂中的不凝性气体。

摘要： 本发明公开了一种拜耳法生产过程中氧化不凝性气体成分检测装置，包括引出管，所述引出管的一端位于铝土矿的高压釜中，所述引出管的另一端通过管道依次连接有闸阀、第一降压阀、第一安全阀、冷却器、疏水阀、第二降压阀、第二安全阀以及不凝性气体分析仪；所述引出管与所述不凝性气体分析仪之间的管道上还设置有流量调节机构以及气泵。本发明实施例提供的拜耳法生产过程中氧化不凝性气体成分检测装置，形成可供不凝性气体分析仪进行持续的检测的常温常压气体流，从而实现对氧化不凝性气体成分的实时检测，为相应的实时控制提供依据。如调整氧气等氧化剂的添加量以及生产检修、操作的安全措施等。

摘要： 本发明公开了一种含不凝性气体蒸汽浸没射流实验装置及其使用方法，属于射流换热及蓄热领域。包括电加热锅炉、空气压缩机、蒸汽储气罐、空气储气罐、蒸汽供应支路、空气供应支路、主输运管路、可视化水箱和冷却管路，电加热锅炉、蒸汽储气罐和蒸汽供应支路依次联通，空气压缩机、空气储气罐和空气供应支路依次联通，蒸汽供应支路和空气供应支路通过主输运管路与可视化水箱联通，冷却管路部分穿过可视化水箱内设置。本发明解决了现有技术中，没有参数采集和形态研究的装置，无法提供不凝性气体，不能用于一些直接接触冷凝现象实验的问题。

摘要： 本发明提出一种在线测量气液两相体系不凝性气体浓度的装置及方法，属于热工测量技术领域，包括绝对压力传感器和温度传感器，绝对压力传感器和温度传感器均垂直管道壁插入管道内，二者的插入深度等于管道的半径长度；所述绝对压力传感器测得管道的总绝对压力，温度传感器测得管道内饱和蒸汽温度，绝对压力传感器和温度传感器均与微处理器连接，微处理器根据饱和蒸汽温度计算得到饱和蒸汽压，再根据管道的总绝对压力计算管道中的不凝性气体分压和不凝性气体浓度。

摘要： 一种不凝性气体排放系统及排放控制方法，其中的排放系统包括有一级分离单元、二级分离单元；一级分离单元与二级分离单元呈串联设置；其中，一级分离单元用于接收制冷系统的含有不凝性气体的混合气体，并基于物理惯性碰撞机理完成一级分离；二级分离单元用于接收经一级分离单元分离后的含有不凝性气体的混合气体，并基于温度控制的相变机理完成二级分离；于二级分离单元形成有排气端，该排气端用于排放不凝性气体。其中的排放控制方法根据上述系统建立。本发明的一种不凝性气体排放系统及排放控制方法，本着简化结构、简化设置但是又能达到充分排放不凝性气体的原则设置完成。能够实现性价比较高的不凝性气体的充分分离与排放。

摘要： 本实用新型涉及制冷剂中不凝性气体的分离系统。本实用新型包括：物料储存单元，包括物料出口与物料回流口；换热单元，包括换热入口、换热出口、介质入口、介质回流口，所述物料出口与换热入口通过第一管道相连，所述物料回流口与换热出口通过第二管道相连；介质单元，所述介质单元分别与介质入口、介质回流口连接；不凝性气体收集单元，所述不凝性气体收集单元与物料回流口通过第三管道连接。本实用新型能使制冷剂里的不凝性气体被高效排除，获得高纯度的制冷剂，保证制冷剂的效果，同时节约能耗减少过程中制冷剂的浪费并降低了经济成本。

摘要： 船用制冷系统不凝性气体自动排放装置，包括冷凝器、平行分布于冷凝器内的冷凝管、位于冷凝器底部的气体进口和气体出口、对应设于冷凝器内的低位温度压力检测仪和高位温度压力检测仪、设于冷凝器顶部的针式排气阀，针式排气阀出口端连接排放检测机构，低位温度压力检测仪、高位温度压力检测仪、针式排气阀、排放检测机构均与控制器连接；该装置能够自动分离制冷剂与不凝性气体，将不凝性气体汇集到冷凝器的顶部，由控制器根据低位温度压力检测仪和高位温度压力检测仪的检测值控制针式排气阀的开启，同时根据排放检测机构的检测值控制针式排气阀的关闭，自动排放不凝性气体，减少制冷系统的耗能及设备运行故障。

摘要： 本实用新型公开了一种新型不凝性气体排除装置，包括制蒸馏水/纯蒸汽二合一主机和气液分离装置，所述制蒸馏水/纯蒸汽二合一主机的进口端设有气液分离装置。所述气液分离装置将经过升温后的进料水进行水汽分离。本实用新型与现有技术相比的优点是：本实用新型通过对蒸馏水机和纯蒸汽发生器的进料水输入端及纯蒸汽输出取样口分别设计安装不凝性气体的排除装置，运用水汽分离技术来达到不凝性气体的排除，从而实现蒸馏水机和纯蒸汽发生器的不凝性气体的排除。不仅能提升蒸馏水和纯蒸汽质量，也能增进社会经济效益。

摘要： 本实用新型公开了一种不凝性气体焚烧处理装置，包括：储存装置、焚烧炉和过滤结构。储存装置储存的不凝性气体输送到焚烧炉中进行燃烧排放，在储存装置和焚烧炉之间设有过滤结构，该过滤结构可以将不凝性气体内的粘液进行分离，过滤结构包括了缓冲罐和填料罐。该过滤结构可以避免不凝性气体中的粘液造成焚烧炉的零部件的堵塞。该不凝性气体焚烧处理装置能够将不凝性气体中夹带的粘液分离，干燥不凝性气体，使得不凝性气体在焚烧炉中可以充分燃烧，减少环境污染。