核动力工程NuclearPowerEngineering文章编号：0258-0926(20H)02-0068-05低质量流速下不同尺寸垂直并联内螺纹管压力降不稳定试验研究邓志安】，罗毓姗I,王海军'，陈听宽I吴渊2(1.西安交通大学多相流国家重点实验室.西安，710049；2.西安石油大学石油匚程学院，西安.710065)摘要：在高压汽水试验回路上进行低质常流速下两相流压力降不稳定对比试验研究，分析进口压力、质量流速、进口过冷度对两种垂直并联内螺纹管两相流不稳定的影响。结果表明，两种内螺纹管发生压力降型脉动的界限干度范围和脉动周期范围接近；随进口压力、质最流速的增加，发生压力降型脉动的临界热负荷增加；随着进口压力的增加，发生压力降型脉动的界限干度增加。在相同工况下，6头内螺纹管的稳定性要好于4头内螺纹管。对6头内螺纹铮，随质信流速增加，发生压力降脉动的界限干度增加；但对4头内螺纹管，随质员流速增加，发生压力降脉动的界限干度先增加后降低。关键词：两相流；压力降脉动；垂直并联内螺纹管；低质供流速；超临界中图分类号：TKI24文献标识码：A1引言两相流不稳定性是热工参数的非周期性漂移或周期性的振荡现象，国内外很多学者对垂直并联管不稳定现象的试验主要集中在高质量流速和高热负荷条件下，而近期发展的超临界循环流化床锅炉与超临界低质量流速“W”火焰锅炉，大量采用了较低的质量流速，有关较低质量流速内螺纹并联管束中两相流不稳定性的研究并不多见。本文研究了低质量流速下垂直并联内螺纹管内两相流不稳定现象，探索在发生不稳定情况下不同尺寸的内螺纹管对压力降脉动的影响。..2试验装置和参数试验在西安交通大学动力工程多相流国家重点实验室高温高压试验台上完成。试验回路如图1所示；试验采用两种尺寸的内螺纹管作为试验段用管。第1种直径为28.6mm、壁厚为5.8mm的4头内螺纹管；第2种直径为31.8mm璧厚为6mm的6头内螺纹管。试验段布置型式为两管并联垂直向上；加热段采用3点加热方式；试验段并联管间距为0.6m；试验段压差测点垂直总高度为6.8m,上下用直径为60mm、壁厚为5mm的不锈钢集箱相连。图1高压汽水两相流试验台示意图Fig.1SchematicDiagramofTwoPhaseFluidTestLoopwithHighTemperatureandPressure1高位水箱；2过滤器；3高压泵；4调节阀；5―板流fit计；6—预热段；7——脉冲箱；8—压力表；9—装热电偶；1_口集新；11—差压表；12—热电偶丝；13——试睑段；14——出口集箱；15—冷阪器；16—冷却塔试验测量参数有:①系统总流量及分管流量；②系统压力；③试验段舞出口压差及分管压差；④进出口工质温度；⑤加热段管壁温度和各加热段加热功率。试验段进口总流量由装在控制阀门后的孔板流量计测最，经ST3000/900差压变送器转换为电压信号，送到信号采集系统。试验段各分管流量由装在进口集箱后各分管的孔板流量计测fit,差压变送器精度为0.25%。试验段进出口流体温度分别由安装在试验段分管的进口和出口的03mm的镣铭.镣硅铠装热电偶测量，绝对测量误差为2.5Y。管子沿试验段长度方向各点的壁温变化，由安装在管子壁面的热电偶丝测量，其绝对测量误差为1.5Y。差压和压力测量通过装在进出口集箱外的总管以及每个试验段两端的取压环室实现，用导压管接入罗斯蒙特1151型电容式差压变送器或压力变送器测量。压力变送器精度为0.25%,拭程2〜16MPa,采集系统的精度为0.02%;电加热功率通过第32卷第2期2011年4月Apr.2011Apr.2011收稿日期：2010-09-20：修回日期：2011-03-08基金项目：国家自然科学基金资助项目(10975111)测鼠流过加热管段的电流和加在两端的电压得到，加热电流和电压信号经变换后送入数据采集系统。所有的测摘信号都通过7块IMP35951C数据采集板与控制室的计算机相连接，通过计算机对试验工况进行监视和数据采集处理。由于超临界锅炉在启动过程和滑压运行时压力很低，在压力比较高时已经不会发生不稳定。试验中主要参数范围如下：系统压力P为3、4、5、6、7、9、11.5MPa；每个分管质量流速G为200、300、400、450、500kg/(m2-s)；进口过冷度为30、50、70、90、HOr；脉冲箱充气压力比R/R为1/4、1/2、3/5;出口节流系数K为20、50、80；内壁热负荷q为0~260kW/m2。3试验结果及讨...