螺旋直径对螺旋管热工水力不均匀性的影响

摘要

基于相似理论建立螺旋管式蒸汽发生器的“单元管”三维物理模型,采用考虑相间质量、动量、能量传递的两流体模型,结合描述两流体间相变过程的“bulk boiling”热相变模型,对3种螺旋直径(200 mm、500 mm、1718 mm)的螺旋管内的流动与相变过程进行数值模拟研究.模拟结果表明,流体在离心力的作用下将产生明显的二次流,且螺旋直径越小、流速越高,二次流越明显.在沸腾换热区,螺旋直径对两相流体的相分布有着较大的影响.另外,由于气液分离和二次流的影响,螺旋直径越小,螺旋管截面周向壁温温差越大,且在单相对流换热区截面周向壁温温差显著高于沸腾换热区.