海洋条件下螺旋管换热组件单相流动换热试验研究

• Published in: He jishu
• Main Authors: 姚 彦贵, 冯 少东, 张 伟, 张 菲茜, 巢 孟科, 张 星亮
• Format: Article
• Language: Chinese
• Published: Science Press 2025-10-01
• Subjects: 海洋条件; 螺旋管; 换热组件; 流动换热; 试验研究
• Online Access: https://www.sciengine.com/doi/10.3724/j.0253-3219.2025.hjs.48.250015
• ISSN: 0253-3219

在海洋条件下流动换热组件中工质受核动力装置升潜、摇摆或复杂运动引入的附加惯性力作用并可能产生附加流动，附加流动与工质自身的流动相叠加，从而形成复杂的流动形式，进而影响换热组件的流动换热特性。为了研究海洋条件对螺旋管换热组件的流动和传热的影响，通过搭建模拟海洋条件试验平台，研究了倾斜、摇摆、起伏等典型海洋条件对螺旋管换热组件流动和传热特性的影响。研究表明：摇摆条件下，回路自然循环流量及试验段压降均随着运动呈现正弦变化，波动幅度随着摇摆角增加和周期减小而增加。由于压力波传播的速度与流量响应速度不同，回路的流量与压降波动存在一定的相位差，本试验条件下流量和压降间的相位差与摇摆角度和周期无关。摇摆运动越剧烈，系统自身的不规则扰动现象越弱。根据运动附加压降对螺旋管摩擦压降进行了修正，摇摆条件下的螺旋管摩擦阻力系数相较静止条件略有增加。摇摆条件下壁温和流体温度均呈类正弦波动，试验段传热能力变化主要取决于入口温度的变化，在横摇条件下试验段的传热能力有小幅下降。