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绪论1

第一章 锅炉水动力学基础3

§1-1 流动特性参数3

一、流量参数3

二、真实流动特性参数4

§1-2 锅炉水动力学基本方程式7

一、几个简化概念7

二、基本方程式8

三、动量守恒方程式和能量守恒方程式的比较12

§1-3 单相流体的水动力学13

一、平均比容和平均密度的选取13

二、单相流体的摩擦阻力系数16

三、工质与外界有热交换时的摩擦阻力损失17

四、单相流体的局部阻力损失17

五、单相流体的重位压降19

六、单相流体的加速压降19

§1-4 两相流体在管内的流动20

一、两种性质的流动20

二、两相流体在管内的流动式样20

三、各种流动式样的出现范围和流型分布图23

四、两相流体的流动结构27

§1-5 两相流体的摩擦阻力27

一、均相模型法28

二、分相模型法30

四、各因素对两相流体摩擦阻力的影响39

三、苏联水动力计算标准方法39

§1-6 两相流体的截面含汽率42

一、欠热沸腾区的截面含汽率43

二、在正x值区的截面含汽率44

三、流动式样模型51

§1-7 两相流体的重位压降54

一、均相流体的重位压降计算公式54

二、非均相流体的重位压降计算公式55

§1-8 两相流体的加速压降55

§1-9 两相流体的局部阻力损失57

二、管道截面突然扩大时的局部阻力58

一、当管道截面逐渐改变的的动量守恒方程式58

三、管道截面突然缩小时的局部阻力60

四、两相流体通过弯头时的局部阻力61

第二章 锅内传热62

§2-1 锅炉受热面金属的工作条例62

一、锅炉受热面金属的破坏类型62

二、锅炉金属管壁的温度62

§2-2 单相流体的传热65

一、单相流体的放热系数65

二、在省煤器中的传热67

三、在过热器中的传热67

二、加热的蒸发管内沸腾传热的类型70

§2-3 沸腾传热的基本知识70

一、汽化、蒸发和沸腾70

二、沸腾过程机理73

四、大容积沸腾时的传热75

五、研究沸腾传热的目的79

§2-4 管内沸腾传热80

一、管内沸腾传热工况分布图80

二、欠热沸腾传热81

三、饱和核沸腾传热85

四、两相强迫对流区段的传热86

五、非传热恶化区的综合计算公式87

六、管壁上的氧化皮对沸腾传热的影响88

一、两类沸腾传热恶化现象90

§2-5 沸腾传热恶化区90

二、第一类沸腾传热恶化91

三、第二类沸腾传热恶化96

四、不均匀加热对传热恶化的影响102

五、对沸腾传热恶化的防护措施104

§2-6 水平管内沸腾时的传热106

一、水平管内沸腾传热的特点106

二、水平及微倾斜蒸发管上部管壁过热度的计算107

三、水平及微倾斜蒸发管的传热恶化区108

§2-7 超临界压力下的传热109

二、超临界压力下大比热区的放热系数110

一、超临界压力下大比热区工质的物理性质相传热规律110

三、超临界压力下大比热区的传热恶化范围113

第三章 工质在并联管内流动时的水动力学114

§3-1 热偏差114

一、基本概念114

二、吸热不均匀性115

三、流量偏差118

§3-2 水平蒸发管的水动力特性120

一、水动力特性120

二、水动力特性的多值性120

三、产生水动力特性多值性原因的分析123

四、各因素对水动力特性多值性的影响124

五、防止水动力特性多值性的方法125

六、水动力特性的稳定区130

§3-3 垂直蒸发管的水动力特性131

一、一次上升或一次下降的蒸发管的水动力特性131

二、二回程垂直蒸发管的水动力特性132

三、三回程垂直蒸发管的水动力特性134

四、多回程垂直蒸发管的水动力特性135

五、超临界压力垂直“蒸发管”的水动力特性135

六、垂直蒸发管件水动力特性单值性的校验136

七、加速压降对水动力特性的多值性的影响136

八、垂直蒸发管水动力特性的稳定区138

§3-4 热流量偏差139

一、并联水平管的热流量偏差140

二、并联垂直管的热流量偏差145

三、各因素对热流量偏差的影响150

四、减小热流量偏差的方法152

§3-5 垂直蒸发管的流动故障153

一、垂直上升蒸发管内流动停滞和倒流153

二、上升-下降管件内空气的排除160

三、上升-下降蒸发管内流动停滞的校验162

§3-6 分配联箱和汇集联箱的水动力学162

一、联箱的联接型式162

二、分配和汇集联箱中压力变化值的计算164

三、各型联箱联接系统的流量偏差计算166

§3-7 减小热偏差的方法169

一、容许热偏差169

二、减小吸热不均匀性和流量偏差的方法170

§3-8 在蒸发管内工质的脉动性流动173

一、自由波动和强迫波动174

二、管间脉动174

三、整个锅炉的脉动177

第四章 锅炉的水动力计算179

§4-1 锅炉水动力计算的基础知识179

一、管组划分和吸热量的分配179

二、管组和管段的压降计算181

三、水动力特性曲线182

§4-2 自然循环锅炉的水动力计算183

一、循环回路和循环倍率183

二、流动压头和有效压头184

三、水动力计算步骤185

四、循环故障及循环可靠性的校验195

五、提高循环可靠性的方法及循环回路的设计205

六、自然循环锅炉的循环特性208

§4-3 强制循环锅炉和低循环倍率锅炉的水动力计算210

一、工作特点210

二、计算方法210

四、流量的分配211

三、循环倍率的选取211

五、工作可靠性的校验212

§4-4 直流锅炉的水动力计算214

一、直流锅炉水动力计算的特点214

二、水动力特性曲线的绘制214

三、工作可靠性的校验215

四、直流锅炉受热面系统的设计原则216

第五章 锅炉汽水受热面在不稳定工况下的工作过程217

§5-1 基本概念217

§5-2 锅筒型锅炉的不稳定工况219

§5-3 不稳定工况下锅筒型锅炉中的压力变化速度220

一、容许升压速度223

§5-4 自然循环锅炉的容许压力变化速度223

二、容许降压速度224

§5-5 不稳定工况下锅筒型锅炉中的水位变化227

§5-6 直流锅炉的不稳定工况229

一、直流锅炉在不稳定工况下的工作特点229

二、不稳定工况下直流锅炉中工质质量的变化231

三、不稳定工况下直流锅炉中储蓄热的变化233

四、直流锅炉在不稳定工况下的压力变化速度233

第六章 锅炉汽水分离设备的水动力学235

§6-1 描述汽水分离过程的方程式和相似准则235

一、汽相和液相的运动方程式235

二、汽相和液相的连续性方程式236

三、两相分界面上的压差方程式237

四、两相分界面的力平衡及速度平衡方程式237

五、描述汽水分离过程的相似准则238

§6-2 汽泡穿过水层的流动241

一、浮泡流动过程机理241

二、单个汽泡的浮泡流动243

三、脱离孔板的汽泡直径247

四、汽泡穿过孔板时的流速及形成汽垫的流速248

五、在水平孔板下面汽垫层的厚度251

六、浮泡流动时的截面含汽率和过渡区段高度252

七、锅筒中真实水位的决定255

§6-3 蒸汽清洗设备的水动力学256

一、平清洗孔板不漏水工况的最小流速257

二、水平清洗孔板上水层高度的计算258

三、不出现干孔板区的极限蒸汽流速260

四、清洗孔板的阻力262

§6-4 旋风分离器的水动力学262

一、旋风分离器中的速度分布和压力分布262

二、在旋风分离器中水滴的分离过程264

三、锅内旋风分离器的改进措施266

四、旋风分离器的临界负荷267

第七章 锅炉水动力计算的电子计算机计算方法269

§7-1 在水动力计算中图表数据的处理方法269

一、用最小二乘法拟合曲线269

二、锅炉水动力计算中常用图表的拟合公式274

三、多项式函数值的计算程序276

§7-2 锅炉水动力计算程序的标识符277

§7-3 锅炉水动力计算用的几个基本过程279

一、计算各回路各区段结构特性数据的过程279

二、用弦截法求根的过程284

三、用拟牛顿法求根的过程287

四、计算单相区段和双相区段压降的过程292

五、计算管子压降的过程292

六、计算回路上升部分压降的过程295

§7-4 自然循环锅炉的水动力计算框图297

本书中常用的国际制单位与工程制单位换算表299

主要参考文献299