竖直管束外含空气蒸汽冷凝传热特性数值分析

作者：全标; 边浩志; 丁铭; 罗涵禹; 邹志强; 李锋; 孙中宁

来源：核动力工程, 2019, 40(05): 29-34.

DOI：10.13832/j.jnpe.2019.05.0029

• 不凝性气体
• 蒸汽冷凝
• 管束
• 数值模拟
• 局部现象

采用STAR-CCM+软件对管束条件下含空气蒸汽冷凝开展了数值模拟研究。主要考察了3×3管束、管间距为2倍管径条件下不同传热管的局部场分布和流动传热特性。结果表明,在管束条件下,各传热管附近的空气层发生了重叠,形成了高空气浓度区。这一方面促进了气体的自然对流,提高了对流传热能力;另一方面增加了空气层厚度,抑制了冷凝传热。在管束结构的影响下,管束区域的浓度、温度和速度梯度均较单管有明显的差异,导致各传热管的局部传热系数沿轴向降低了50%以上,周向传热系数最大相差1.88倍。其中,轴向传热性能主要受浓度边界层发展的影响,周向传热性能主要受相邻传热管的影响。通过分析表面平均传热系数发现,各传热管较单管最大降低了9.06%。

• 单位
  哈尔滨工程大学; 中国核动力研究设计院