臥式矩形截面螺旋通道內氣液兩相流壓力降特性研究

孫 博，吳家禹，周云龍

(1.東北電力大學 電力運行仿真中心，吉林 吉林 132012；2.國電電力發展股份有限公司大連開發區熱電廠，遼寧 大連 116600；3.東北電力大學 流體機械安全節能技術工程實驗室，吉林 吉林 132012)

螺旋管具有空間利用率大、可自由膨脹及重心低等優點，并且比直管有更佳的傳熱特性[1]，是一種具有良好應用前景的高效換熱管型.從理想角度考慮，換熱管段設計應該是在不增加壓降的基礎上提高換熱性能.因此，準確的估計換熱管段的壓降是設計換熱管段的關鍵.近來，不同形狀及尺寸螺旋通道內的流動機理越來越受到重視.但是，有關矩形截面螺旋通道內兩相流的流型和壓降的研究報道還是很有限的.

目前，對于圓形截面螺旋通道內氣(汽)水兩相流動特性已有廣泛的研究[2～5]，但對于其他截面形狀的螺旋通道，大部分還停留在數值研究階段[6]，實驗研究比較少.而僅有的對于矩形截面螺旋通道的實驗研究也多是針對單相流體所進行的流場結構及流動特性的研究.張麗等[7]對低雷諾數下高寬比為3.5的矩形螺旋通道流場進行了實驗測量，測量值與數值模擬值吻合較好.C.J.BOlinder，B.Sunden[8～9]對正方形截面螺旋通道內層流流場進行了測量.對于管內兩相流的壓降，Zhao&Bi[10]指出如果管內的單相摩擦阻力能夠被接受，那么兩相流的摩擦阻力壓力降就能夠用L&M關系式來預測.但是對于矩形截面螺旋通道內兩相流流動這樣復雜的現象，需要進一步改善兩相流摩……