大功率电力电子设备汽液两相流冷却技术应用

浅析气液两相流及其应用气液两相流是指气体和液体在统一空间内混合流动的物理现象。

它的广泛应用范围，涉及到化工、生物燃料、能源、环境研究等诸多领域，因此以气液两相流为主题的研究十分重要。

首先，我们需要简单了解气液两相流的特征和分类。

根据粒子的尺寸和形状，气液两相流可分为气泡流和滴流两种类型。

气泡流是指气泡悬浮在液体中通过的流动，这种流动特点是液体内气泡数目巨大，容积分数较低；而滴流是指液滴悬浮在气体中流动，液滴数量比气泡少，容积分数比气泡高。

此外，气液两相流还有以下的特点：不可压缩性、流动性差、起伏波动和振荡存在、微观尺度下粘滞、惯性和重力的影响等。

接下来，我们可以简单谈一下气液两相流的数学模型。

数学模型是对物理现象进行描述的数学表达式或方程，能帮助我们理解气液两相流的本质。

在气液两相流的数学模型中，质量均衡方程、动量均衡方程和能量均衡方程是必不可少的三个方程式，对其进行数学分析和计算，可以得出具体物理现象的数量化结果。

此外，还需要注意到气液两相流的数学模型在研究中还需要考虑到多个参数的影响因素，如界面的接触角、流体物性、多相流粘度等等。

最后，我们可以从应用领域的角度探讨一下气液两相流的应用。

在化工领域中，气液两相流主要用于催化反应、气-液相变行为等诸多研究；在生物燃料领域中，气液两相流则可以用于微生物的培养等；在能源领域，通过研究气液两相流，可以实现煤、油、气的高效使用；在环境研究中，气液两相流可以用于研究气体和液体间的传质和传热。

综上所述，气液两相流研究对于众多学科领域都有极高的重要性，可以促进相关领域的发展和进步。

我们需要深刻理解其特征和分类，了解其数学模型，从而实现在多个领域取得重要的应用。

汽液两相流自调节水位控制器在高压加热器上的应用
王建忠;杨效东
【期刊名称】《冶金动力》
【年(卷),期】2002(000)005
【摘要】1 概述rn汽轮机冷源损失是影响火电厂循环热效率的一个重要因素 ,而高压加热器的重要作用就是能够有效地降低冷源损失,最终提高电厂的循环热效率 . 高压加热器本体是由筒体、钢管束、隔板、进水室及出水室组成;其辅助设备还包括进水联成阀、出水逆止门、进汽电动门、疏水系统及有关的热工保护等组成;高压加热器的工作原理就是通过抽取部分在汽轮机中做过功的蒸汽加热在管束内流动的锅炉给水(冷却后的蒸汽以汽水两相流的形式通过疏水管道进入除氧加热器),从而达到降低汽轮机排汽的冷源损失,以提高电厂循环热效率的最终目的.
【总页数】2页(P38-39)
【作者】王建忠;杨效东
【作者单位】马钢股份有限公司热电厂,安徽马鞍山,243000;马钢股份有限公司热电厂,安徽马鞍山,243000
【正文语种】中文
【中图分类】TK223.7+5
【相关文献】
1.汽液两相流自调节液位控制器在高压加热器上的应用 [J], 王建方
2.汽液两相流自调节水位控制器在330MW机组上的应用 [J], 陈忠;李斌
3.汽液两相流自调节水位装置在高压加热器上的应用 [J], 王名安;胡雪燕
4.汽液两相流自调节水位控制器在石嘴山发电厂330 MW机组上的应用 [J], 陈忠
5.汽液两相流自调节水位控制器在加热器系统中的应用 [J], 张天富
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浅析气液两相流及其应用浅析气液两相流及其应用摘要：气液两相流存在于石油、天然气、动力、化工、水利、航天、环境保护等工业中，其研究已成为国内外学者广泛关注前沿学科。

本文概要性的描述了气液两相流的应用背景、流动型式，并介绍了气液两相流参数检测的手段和两相流计算的基本方法。

关键词：气液两相流流动型式参数检测计算方法1.气液两相流的应用背景近些年来，石油、天然气、动力、化工、水利、航天、环境保护等工业的迅速发展促进了气液两相流的研究和应用。

在实际应用中可以将凝析天然气简化的看作气相为甲烷，液相为水的气液两相流[3]。

为了在实现天然气井口对凝析天然气气、液两相流量的实时在线测量，需要对其进行相应研究。

再如，火力发电厂中锅炉的汽水分离、蒸发管中的汽水混合物的流动都属于气液两相流问题[1]。

2.气液两相流的流动型式气液两相流中气液两相的分界面多变，其流动结构受各相的物理特性、各相流量、压力、受热、管道布置等影响。

在不同的流型下，两相流的流体力学特性不同，因此为了研究两相流的运动规律，必须研究其运动型式。

在水平管道中，气液两相流常见流动形态如图1所示。

图1 水平管道中气液两相流流型水平管中，气泡流的特征为液相中带有散布的细小气泡，由于受到重力的影响，气泡多位于管子上部。

随着泡状流中的气相流量的增加，气泡聚结成为气塞，气塞一般较长，且多沿管子上部流动。

当气、液两相流速均较小，会受到重力分离效应产生分层流，而当分层流动中气相速度较大时，气液的交界面将产生扰动波形成波状流。

若气相速度再增大，则气液分界面由于剧烈波动将有一部分与管道顶部接触，分隔气相成为气弹，从而形成弹状流，大气弹则将在管道上部高速运动。

在竖直管道中，气液两相流多分为泡状流、弹状流、乳沫状流、丝状环状流和环状流等，如图2所示。

图2 竖直管道中气液两相流流型3.气液两相流参数检测的基本手段（1）采用传统单相仪表进行气液两相流测量多为获得工业应用中气液两相的在线实时流量信息，与实际应用紧密相关。

2020年4月祝传钰，等：高压力等级水下防喷器应力分析方法探讨69成的。

在加载过程中，应力高的材料区域先进人塑性 阶段，随着载荷不断增大，塑性阶段的材料区域不断 增加，当载荷增大到一定程度时，材料结构变得不稳 定，甚至失去承载能力，即使载荷不再增加，塑性变 形区域仍在增加，该载荷即为极限载荷。

极限载荷的计算方法一般有3种:塑性极限定理、试验法和弹塑性求极限载荷法。

塑性极限定理一般用 于简单结构的设备，目前工程中应用很少，大多用于 理论研究;试验法在工程中比较常用，但是成本很高；弹塑性求极限载荷法是利用有限元进行求取载荷- 应变曲线，也较为常用。

弹塑性方法计算总体载荷时采用的是实际的材 料应力-应变曲线，而不是理想状态下的弹塑性材 料模型。

与弹性分析方法和极限载荷法中的弹塑性方 法相比，其计算结果更贴近实际，对设备的应力和应 变模拟更加准确。

高压力等级水下防喷器的承压部件形状和内部 结构较为复杂，其受力情况也极为复杂。

防喷器目前 采用的材料大多是常用材料，其性能参数可以在制造 厂中测得。

在高压力等级防喷器的强度分析过程中，2种方法都可以使用。

2.3高压力等级防喷器部件应力分析方法探讨压力容器大多为薄壳结构，常呈圆筒形或是球形，其应力基本上以膜应力为主，而防喷器的部件往 往是不规则形状的结构，其部件受力后应力分布规律 与其和其他部件的连接方式有很大关系。

采用极限载 荷分析的结果可以保证防喷器承压部件的使用安全，但是计算得到的位移并不真实；采用弹塑性分析方法 得到的结果更能反映其真实的变形情况。

另外防喷器 的部件往往是由整锻件机加工而成，除了要保证防喷 器在各种工作状态下安全运行外，优化减重也是设计 时的重点考虑方向，弹塑性分析法可以准确预测设备 的变形和应力情况，可为构件的设计方案提供参考。

3结论本文对高压力等级防喷器的应力分析方法进行 了介绍，并结合实际设计经验，分析了各种方法在防 喷器不同设计工况下的适用性。

应用汽液两相流疏水调节器解决加热器无水位运行谷敬泽（兴泰发电有限责任公司，河北邢台054000）摘要：邢台翔泰热电有限责任公司25MW机组加热器由于疏水器工作可靠性差，加热器水位调整困难，长期处于无水位运行。

通过应用新型汽液两相流疏水调节器，有效解决了加热器无水位运行的问题，改造实践证明，新型汽液两相流疏水调节器工作可靠，维护方便，经济效益显著。

关键词：加热器；疏水器；汽液两相流；改造1 改造前设备状况邢台翔泰热电有限责任公司#1机组是北京重型电机厂生产的N25-35-1型25MW汽轮发电机组。

机组回热系统配置一台高加、一台中加，两台低压加热器、一台除氧器。

高（中）压加热器分别利用一段、二段抽汽对给水进行加热，高（中）压加热器参数如表1。

表1型号：加热面积汽侧压力水侧压力JG-100-I（II）180m2 1.18MPa 5.88MPa#1机组现有高加至中加、中加至低加疏水器，由于设计原因，水位不易控制，一直无法正常运行。

为了防止加热器汽侧满水，运行人员经常全开旁路门，致使加热器处于无水位状态，造成本级抽汽进入下一级回热加热器，排挤了下级抽汽量，增加了高品质蒸汽的消耗，大大降低了回热循环的经济性。

另外，由于疏水器无法正常工作，导致加热器长期处于低水位甚至无水位运行，蒸汽进入疏水管道和下级加热器，形成蒸汽和疏水两相流动，容积流量增加，流速增大，造成管道振动。

同时，两相流动造成疏水管道、弯头和加热器钢管冲蚀减薄，多次导致管道、加热器泄漏事故，影响加热器的安全运行。

因此，利用2010年#1机组大修机会，选用西安国恒节能环保技术有限公司生产的新型汽液两相流疏水调节器进行改造。

该装置具有如下特点：1）调节性能优良，机组在50%--100%额定负荷变工况下运行，可实现自动连续调节，加热器水位保持稳定。

2）无机械运动部件，无电动和气动控制元件，抗干扰力强，运行安全可靠。

3）采用全封闭结构，装置密封性好。

4）系统结构简单，一次调整合格后，无须运行人员操作，机组大小修免维护。

两相流数值模拟技术及其在制冷系统中的应用随着现代工业技术的迅猛发展，各种领域的复杂流动现象已经成为了工程设计和优化的重要研究对象。

而其中最具有挑战和重要性的问题之一就是两相流的研究，而这种流体运动状态往往在制冷系统的设计与优化中发挥着至关重要的作用。

本文将介绍两相流数值模拟技术及其在制冷系统中的应用。

一、什么是两相流两相流是指在一定的温度、压力、速度和流量等条件下，存在两种或两种以上物理状态不同的相在同一介质中流动，如液体和气体的混合物，液固混合物等。

因此，两相流的状态是非常复杂和多样的，这对于工程设计人员来说是一个极大的挑战。

尤其是在制冷系统中，两相流的状态变化通常会伴随着相变现象的发生，例如蒸发和冷凝，而这些现象对系统的性能和效率具有非常重要的影响。

二、两相流数值模拟技术在过去，研究两相流通常是依赖于实验方法，但是随着计算能力和数值模拟技术的不断提高，数值模拟方法逐渐成为了研究两相流现象的主要手段之一。

通常情况下，两相流数值模拟技术包括两大类方法：欧拉方法和拉格朗日方法。

欧拉方法主要是基于连续性方程、动量方程和能量方程等宏观平均方程，对两相流宏观物理量进行计算。

这种方法的优点是计算效率高，计算结果具有较高的可靠性，同时适用于不同物理条件下的两相流状态。

但是欧拉方法通常难以考虑细节和局部现象，也并不能很好地描述小尺度的相互作用。

相比之下，拉格朗日方法则主要从微观角度出发，建立微观粒子轨迹方程，考虑相互作用和相变现象等局部效应。

这种方法能够比较准确地预测局部现象和相互作用，但是计算效率低且面向具体问题的模型构建和实现较为困难。

针对不同应用场景，两种方法都有自己的优势和缺点，因此需要根据具体问题的特点来选择合适的方法和模型。

三、制冷系统中两相流的应用制冷系统是指利用相变热、压缩冷却、传热等原理将热量从一个物体或系统中移出以达到制冷的目的的一种系统。

而在制冷系统中，两相流状态的转换和相变现象则是系统性能和效率的关键因素之一。

汽液两相流技术在火电厂高低压加热器疏水改造中应用
张辉
【期刊名称】《工业仪表与自动化装置》
【年(卷),期】2012(000)005
【摘要】针对传统的基地式气动调节方式存在的高、低压加热器水位失控,加热器满水位或无水位运行及加热器水位波动大等问题,将汽液两相流自调节水位控制装置应用在125 MW汽轮发电机组高、低加热器疏水改造系统上,保证了加热器的水位稳定性,提高了机组的安全性,节约了燃煤和维护费用.
【总页数】3页(P92-94)
【作者】张辉
【作者单位】华电新疆发电有限公司苇湖梁电厂,乌鲁木齐830017
【正文语种】中文
【中图分类】TK321
【相关文献】
1.高压加热器疏水采用汽液两相流的经济性分析 [J], 李庆;王建梅;胡念苏;李培生;胥和辉;肖锋
2.应用汽液两相流疏水调节器解决高压加热器无水位运行 [J], 李治中;毛大彬
3.汽液两相流疏水装置在火电厂的应用 [J], 杜国琴;
4.汽水两相流自调节水位控制器在高、低压加热器疏水调节改造中的应用 [J], 普纲
5.汽液两相流疏水调节器在高加疏水器改造中的应用 [J], 季列卫[1]
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气液两相流模拟技术与应用研究气液两相流模拟技术是一项重要的技术，它可以模拟气液两相在流动过程中的复杂动态行为。

气液两相流模拟技术可以有效地解决液体和气体的交互作用问题，对于理解多相流动的本质和优化气液两相流的运行过程具有重要的意义。

气液两相流模拟技术的研究和应用，可以为许多领域的工程应用提供极大的帮助。

一、气液两相流模拟技术的发展历程气液两相流模拟技术的发展历程可以追溯到20世纪初。

在二战期间，俄罗斯工程师Dmitrii Ivanovich Basilevsky开发了一种气泡流模型，用于研究气泡流的振荡、悬浮和腐蚀等问题。

20世纪60年代初，Roy et al.建立了气泡流的空化理论，建立气泡流的数学模型。

20世纪70年代，Rodi和Patera等学者考虑如何处理液体粘性、气泡的大小、形状和气泡的互相作用等因素。

随着计算机技术及其算法的不断发展，气液两相流的数值模拟方法逐渐成为气液两相流研究领域的热点，对计算流体动力学的发展起到了推动作用。

二、气液两相流模拟技术的研究方法气液两相流模拟技术主要有两种方法：基于物理模型的方法和基于计算机计算的方法。

基于物理模型的方法包括实验研究和数学模型的建立，而基于计算机计算的方法包括计算流体力学方法和分子动力学方法。

数学模型是气液两相流模拟的重要方法之一，不仅可以定量描述气液两相流的动力学过程，而且可以优化气液两相流的运行。

数学模型通常分为连续介质模型和离散介质模型两种。

连续介质模型是以质量、能量、动量传递方程式为基础，利用高维数学方程组来描述气液两相流的动态行为，在模拟复杂流体动力学问题时，常常用流体动力学（CFD）技术。

离散介质模型则是将气液两相流视为由不同粒子组成的“离散介质”，方法包括分子动力学（MD）、蒙特卡罗方法（MC）、离散元素法等。

三、气液两相流模拟技术在工程中的应用气液两相流模拟技术在工程中有着广泛应用。

以下是其中的几个例子：1、燃烧领域：气液两相流模拟技术可用于模拟燃料喷射、燃烧和烟气排放等过程，优化燃烧器的设计，提高燃烧效率和降低环境污染。