电厂锅炉原理ppt第10章锅炉水动力学

1、1第十章锅炉水动力特性21. 管内汽液两相的流动结构垂直管第一节汽液两相的流动结构和传热l单相水l泡状l弹状l柱状l雾状液体对流换热过冷饱和核态饱和核态准单相汽水膜环状蒸发表面内移含汽率较小含汽率较小蒸汽呈细小汽泡蒸汽呈细小汽泡含汽率增大含汽率增大汽泡合并成弹状汽泡合并成弹状31. 管内汽液两相的流动结构水平管流速减小不对称性增加分层流动上部与蒸汽接触过热损坏汽水分层交界面疲劳损坏管子倾角应大于30（防止分层）第一节汽液两相的流动结构和传热42. 影响汽液两相流动结构的因素第二节汽液两相的流动结构p 压力弹状流消失泡状柱状P10MPa 含汽率（x）与p的影响相关X泡状柱状正常自然循环 X0.0

2、20.2泡状 混合物流速wm柱状雾状53. 管内汽液两相速度分布l垂直上升管气泡速度水速气泡弥散l垂直下降管气泡速度欠焓 蒸汽流经水容积 下降管进口欠焓第四节自然循环水动力特性24（4）工作点确定第四节自然循环水动力特性l 简单回路方法选择三个不同的循环流速计算下降管阻力和有效压头下降管阻力特性曲线和有效压头特性曲线两曲线交点为工作点（循环流速和有效压头）单值函数单值函数与其它回路没有公共管件内外条件相同的下降管系和上升管组特征25l复杂回路共同的引入管不同的引出管不同的引入管共同的引出管不同的引入管不同的引出管第四节自然循环水动力特性（4）工作点确定特征串联系统：流量相同，压差相加并联系统：

3、流量相加，压差相同26l复杂回路串联系统：流量相同，压差相加并联系统：流量相加，压差相同第四节自然循环水动力特性（4）工作点确定27l循环流速反映水流速度第四节自然循环水动力特性（5）安全性指标l循环倍率进入上升管的循环水量与上升管出口蒸汽量之比K产汽量D运动压头直流锅炉循环倍率11GKDx1kg水全部变成蒸汽水全部变成蒸汽在回路中需要循环的次数在回路中需要循环的次数28l界限循环倍率：保证自然循环安全的最小循环倍率第四节自然循环水动力特性（5）安全性指标l界限含汽率：最大循环流速所对应的上升管质量含汽率woxu自然循环的自补偿能力热负荷上升管产汽量质量含汽率运动压头& 上升管流动阻力

4、含汽率h（1）特性方程32()()()pABC 2()4lvvi fAdq r()2il vvvrBd2()4lvv l qCfdrlQql第五节强制流动水动力特性23 ()2 ()0AwBwC()0()dpdw2*3()3BBACwA（2）特性方程分析34流动稳定单值函数流动不稳定多值函数脉动性一个压降对应多个流量一个压降对应流量周期性驻点35无驻点lB23AC0两个驻点不稳定三个实根两个极值ab： 小，近似单相汽， pbc： 增加，v， p cd： 增加，x，近似单相水， p 流动不稳定汽水密度不同38第五节强制流动水动力特性2. 垂直管的水动力特性wpfrpgrpfr pgrlhfrgr

5、ppp l垂直向上流动 frgrppp 重位压头起稳定流动作用39第五节强制流动水动力特性2. 垂直管的水动力特性wpfrpgrpfr pgrl垂直向下流动 frgrppp 重位压头使不稳定加剧40第五节强制流动水动力特性3. 影响流动稳定性的因素 （1）压力p(v-v) r icr 稳定性提高稳定性条件B2-3AC r 41第五节强制流动水动力特性3. 影响流动稳定性的因素 （2） 进口ii 稳定性提高32()()()pABC 2()4lvvi fAdq ri i 0 A 0 p二次函数无热水段全管长均为汽水混合物流动稳定实际i042第五节强制流动水动力特性3. 影响流动稳定性的因素 （3）

6、 热负荷qlql 稳定性提高32()()()pABC 2()4lvvi fAdq r ql ql A 二次函数突出+ i （4） 热水段的阻力phw 稳定性提高phw p phw 二次函数433. 流量脉动第五节强制流动水动力特性 流量脉动现象 并列管、并列管组、整个水冷壁G1 G2G1 G2 流量脉动的特点 （1）周期性周期smin受热结构参数（2）G-D脉动差180o相位（3）水流量波动幅度汽量（4）p、G衡定443. 流量脉动第五节强制流动水动力特性 流量脉动的原因 热负荷的扰动（1）外因（2）内因qDpt D p t 工质及管子蓄热量周期性变化4. 流动不稳定和流量脉动的危害（1）管子过热超温（2）管壁热疲劳（温度波动幅度150）第五节强制流动水动力特性5. 防止流动不稳定的措施（1）足够的（2）提高工作压力特性曲线工作点位于稳定区（3）i（4）进口