船用增压锅炉过热器内流场数值模拟与流量分配规律研究

摘要：

针对某船用增压锅炉过热器结构复杂的特点,用PRO/E建立了过热器内蒸汽空间的整体三维模型,选择更合理的边界条件,以流体力学基本方程组和标准的k-ε双方程湍流模型为数学模型,对不同结构参数的过热器蒸汽流场分别进行了整体三维数值模拟,直接得到并联各管蒸汽质量流量分配规律.分析、归纳并验证了影响流量偏差的各种结构因素.计算结果表明,该型过热器采用细密管束沿集箱轴向均匀进汽,并将第二、三流程沿炉膛宽度方向分隔成三部分的特殊结构,能显著减小各部分的流量偏差与热负荷偏差,并利用倾斜挡板减缓了集箱腔体内沿流向的静压下降幅度,使流量偏差与炉膛热负荷分布保持一致.挡板形状和流程布置方式有利于减小过热器管束的壁温差异.当保持过热器的其它结构特征(流程布置方式、挡板型式、管束引入引出方式和位置等)不变时,流量分配不均匀性取决于单位集箱长度上的支管总横截面积与集箱横截面积之比,以及支管平均长度与集箱长度之比两个参数,前者越小,或后者越大,则支管流量分配越均匀.计算方法和结果对于过热器结构优化设计有重要参考价值,并为建立流量偏差同结构参数之间的通用性关联式奠定了基础.

关键词：船舶、舰船工程、船用增压锅炉、过热器、数值模拟、蒸汽流动、流量分配、热偏差

所属期刊栏目：47

分类号：U6(水路运输)

在线出版日期：2007-01-11（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共10页

页码：34-43