螺旋管蒸发器工质流动换热建模及仿真

摘要

为研究水下航行器螺旋管蒸发器在锅炉反应器中的性能,建立了其稳态一维分布参数模型。通过将蒸发器沿管长划分成若干个单元,采用数值计算方法,对每个单元进行求解,获得工质沿流动方向的状态参数。通过仿真试验,分析了工质被加热至过热蒸汽的流动和换热过程,对比分析了不同进口工质温度和流量下管内温度和压强的变化情况。仿真结果表明,工质通过蒸发器产生的压损主要在两相区和气相区,但相对工质自身高压,压损较小;提高进口工质温度可以增强换热性能,提高出口蒸汽温度;减少进口工质流量,会增加出口蒸汽温度,且增温作用显著。该数值计算模型可为水下航行器螺旋管的设计及其动力系统热力计算提供参考。