超临界锅炉水动力计算(2)

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广东电力第21卷

态,所以首先确定相变点,然后分别建立单相流体流动阻力的数学模型和两相流体流动阻力的数学模型。211　单相流体流动阻力数学模型

单相流体在管内流动时,总压降可由下式计算:

Δp=Δp1+Δp2+Δp3+Δp41(1)

式中:Δp为总压降;Δp1为摩擦压降;Δp2为局部阻力;Δp3为单相流体的重位压降;Δp4为单相流体的加速压降。由于Δp4相对于p很小略不计。pp1Δp(2)

[]的计算方法分别计算。212　两相流体流动阻力数学模型两相流体流动阻力的数学模型参照单相流体流动阻力的数学模型建立,即

Δp′(3)=Δp′1+Δp′2+Δp′31

在这里两相流体的各项压降也按照文献[3]的计算方法分别计算。213　管子压降计算流程图

管子压降计算流程如图1所示。

3　计算结果与分析

计算采用Fortran编程,主要参数为:管子内径20104mm;进口管段长度0184m,不受热,装有2个直径为11mm的节流圈,产生的局部阻力系数为58;剩余管段长度107175m,单位长度管段受热均匀,剩余管段局部阻力系数为2125;内螺纹管的摩擦阻力系数经计算取为0103。311　MCR工况

在MCR工况下得到的计算结果如图2、图3和图4所示。

从图2可以看出,管段进口加装节流圈前后流量-压降曲线均呈现单值性,这说明MCR工况下锅炉水冷壁水动力特性良好。呈现单值性的原因在于MCR工况时管段进口加装节流圈前后管内工质直接由单相水变为过热蒸汽,而没有汽液两相共存的阶段。

对比管段进口加装节流圈前后压降-流量曲线,可见前者的斜率稍大,加装前为01589,

加装

后为01489,说明加装节流圈后,水冷壁水动力特性有所改善。并且加装节流圈后压降-流量的特性曲线斜率满足工质流量的相对变化小于压降相对变化3倍的要求,很小的压力变动不会引起很大的流量波动。