超臨界流體旋轉(zhuǎn)傳熱試驗(yàn)臺開發(fā).pdf

1、碳?xì)淙剂献鳛槔鋮s劑在超臨界狀態(tài)下會發(fā)生一系列的化學(xué)反應(yīng)，產(chǎn)生沉淀物附著在管道中，極易堵塞通道，嚴(yán)重時(shí)引起災(zāi)難性后果。此外，流體在高速旋轉(zhuǎn)管道中受到離心力和科氏力作用，傳熱機(jī)理復(fù)雜。因此，充分研究碳?xì)淙剂侠鋮s劑性能變化對完善系統(tǒng)設(shè)計(jì)至關(guān)重要。受清華大學(xué)熱能工程系工程熱物理研究所委托，本文設(shè)計(jì)研發(fā)了一套用于研究超臨界流體在高速旋轉(zhuǎn)狀態(tài)下的傳熱性能的試驗(yàn)臺。完成的主要工作如下:
　　(1)完成轉(zhuǎn)子試驗(yàn)臺主機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。試驗(yàn)臺通過同步帶輪增

2、速，設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)速為3300rpm。旋轉(zhuǎn)超臨界管路系統(tǒng)的出口壓力最高6MPa，燃料出口溫度可達(dá)500℃。共設(shè)有三段試驗(yàn)管路:離心段、水平段和向心段，每段管路可布置20個(gè)測溫點(diǎn)。
　　(2)完成試驗(yàn)平臺自動化測控系統(tǒng)開發(fā)，主要包括電控硬件和軟件設(shè)計(jì)。控制系統(tǒng)采用典型的上、下位機(jī)控制方式，以西門子PLC作為核心控制器;數(shù)據(jù)采集作為獨(dú)立系統(tǒng)，完成試驗(yàn)臺全部數(shù)據(jù)的采集顯示與保存。
　　(3)充分考慮超臨界管路技術(shù)難點(diǎn)，采用短路通電加熱的方