燃气烟气中水蒸气凝结过冷及温湿度场测试研究

发布时间：2022-12-18 16:31

　　燃气冷凝式锅炉作为《锅炉节能技术监督管理规程》建议优选使用的节能产品,其实际运行效率能否达到节能目标需求,将是我国未来天然气锅炉能效测试与监管中极为关键的问题。燃气烟气中水蒸气冷凝产生的液滴存在过冷度,对于液滴过冷形成原因,至今尚无文献报导,因此需要在实验室稳态环境中探究燃气烟气凝结传热特性及液滴过冷形成原因。由于燃气饱和湿烟气中存在过冷液滴,导致烟气温湿度测量不确定度较高,因此需要高精度、低测量不确定度烟气温湿度测量装置来表征、监测烟气中水蒸气在余热回收装置中凝结进程,即燃气烟气温度、湿度变化,进而评价余热回收装置回收烟气余热的能力。在探究燃气烟气凝结传热特性及液滴过冷形成原因方面,搭建了密闭冷凝腔体试验台,使用红外热像仪获得了单个液滴表面温度和群液滴尺寸分布随时间演变过程,探索了施加声场对强化凝结液滴脱落的影响。试验结果表明:单个凝结液滴传热过程历时较短,凝结传热过程中单液滴表面温度呈现中心区域高边沿低的分布特征,液滴内存在温度梯度;含不凝结气体的蒸气凝结产生的液滴尺寸呈现“正态分布-双峰分布-指数分布”的分布规律,当蒸气中通入不凝结气体时,凝结液滴浸润模式由Wenzel模式向Ca... 

【文章页数】：74 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 课题研究背景及意义
    1.2 国内外对含不凝结气体的水蒸气冷凝研究现状
        1.2.1 国外对含不凝结气体的水蒸气冷凝研究现状
        1.2.2 国内对含不凝结气体的蒸气冷凝研究现状
    1.3 光纤温湿度探头的发展现状
        1.3.1 光纤温度探头国内外研究现状
        1.3.2 光纤湿度探头国内外研究现状
    1.4 本文的主要研究内容
第2章 试验系统和测量装置
    2.1 密闭冷凝腔体试验系统
        2.1.1 密闭冷凝腔体试验系统主体部分
        2.1.2 冷凝表面制备及表征
    2.2 含液滴烟气温湿度测量装置
        2.2.1 测量装置原理
        2.2.2 F-P腔光纤温度传感器
        2.2.3 光纤光栅湿度传感器
        2.2.4 电磁加热系统
        2.2.5 集成系统
    2.3 本章小结
第3章 含不凝结气体的蒸气冷凝传热特性
    3.1 单液滴温度分布
    3.2 含不凝结气体的蒸气冷凝液滴尺寸分布
    3.3 声场对凝结液滴的作用
    3.4 含不凝结气体蒸气冷凝传热特性
    3.5 本章小结
第4章 集成光纤温湿度传感器的测量装置试验研究
    4.1 30kW燃气冷凝换热热平衡试验台介绍
    4.2 集成光纤温湿度传感器的测量装置试验对比
    4.3 基于原位烟气伴热夹层抽气测量装置的有效可靠性
    4.4 测量结果的不确定度分析
        4.4.1 测量结果不确定度的概念
        4.4.2 烟气温度测量结果不确定度分析
        4.4.3 烟气湿度测量不确定度分析
    4.5 本章小结
结论
攻读硕士学位期间发表论文及其他成果
参考文献
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]基于氧化石墨烯的干涉型光纤湿度传感器[J]. 包立峰,董新永,沈常宇.  中国计量大学学报. 2018(01)
[2]光纤布拉格光栅嵌入SMS光纤结构的湿度传感器[J]. 邵敏,乔学光,傅海威,李岩,姚妮,贾振安.  光谱学与光谱分析. 2016(09)
[3]美国能源战略发展史对中国能源战略发展的启示[J]. 贾智彬,孙德强,张映红,侯读杰,郑军卫.  中外能源. 2016(02)
[4]燃油燃气锅炉特点与展望[J]. 赵明鑫,王丽丽.  科技创新与应用. 2015(10)
[5]对燃气锅炉的优越性和应用前景分析[J]. 成晓平.  知识经济. 2015(03)
[6]基于光纤锥级联结构的湿度传感器[J]. 张芸山,乔学光,邵敏,傅海威,李辉栋,赵娜.  光子学报. 2015(03)
[7]冷凝换热与燃油气锅炉节能[J]. 席代国.  工业锅炉. 2012(06)
[8]滴状冷凝过程液滴自由表面温度场分析[J]. 兰忠,朱霞,彭本利,林勐,马学虎.  物理学报. 2012(15)
[9]我国燃油燃气锅炉节能技术研发及市场发展前景[J]. 雷钦祥,汪新球,高新红.  工业锅炉. 2012(01)
[10]浅谈燃气锅炉的优越性和应用前景[J]. 王洪玉.  中小企业管理与科技(上旬刊). 2011(06)

博士论文
[1]超疏水表面混合蒸气滴状冷凝液滴行为与传热[D]. 王四芳.大连理工大学 2012

硕士论文
[1]燃气烟气凝结条件下排烟损失测试方法研究[D]. 王志强.哈尔滨工业大学 2016



本文编号：3722383