喷管内水蒸气凝结相变的数值模拟研究

发布时间：2017-11-26 07:16

  本文关键词：喷管内水蒸气凝结相变的数值模拟研究

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【摘要】：引入水蒸气真实气体物性,考虑相变、速度滑移等影响因素,建立了超音速水蒸气非平衡凝结流动数值模型,通过与实验数据对比,验证了模型的正确性。随后对喷管内水蒸气超音速流动进行了数值模拟研究,清晰的捕捉到了"X型"凝结激波,并对其形态形成原因进行了分析。通过与理想蒸汽模拟对比,结果表明:水蒸气的非平衡凝结会形成凝结激波现象,导致流场中压力和温度突然升高,速度骤然降低;随后对非平衡凝结现象发生后,液滴半径、液滴数和湿度的增长趋势进行了计算分析。发现在喉部下游0.1 m处,液滴数由0突跃至1014数量级,表明水蒸气发生非平衡凝结,极短时间内产生了大量凝结核,液滴半径和湿度也在短时间内迅速增加。
【作者单位】： 辽宁工业大学机械工程与自动化学院;
【分类号】：TK12
【正文快照】： 引言在自由能障的束缚下,蒸汽在高速流动时,并不是在到达饱和状态就立即发生凝结,往往要在过饱和状态某一时刻(Wilson点)才开始凝结,这种现象称为水蒸气的非平衡凝结现象。凝结问题早在19世纪40、50年代蒸汽透平研究中就已被提及,由于水蒸气自发凝结现象的存在,造成低压机组中

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本文编号：1228982