高温熔盐桨叶换热器研究

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1、分类号密级ＵＤＣ＾－？ｆ犬學ＮＡＮＪＩＮＧＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹＯＦＳＣＩＥＮＣＥ＆ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ项士学位论文高温溶盐桨叶换热器研究（题名和副题名）：杜江泳（作者姓名）指导教师姓名张后雷副教授学位类别工学领士学科名工程热物理研究方向传热传质论文Ｉ絞时间２０１５．０１注１：注明《国际十进分类法ＵＤＣ》的类号。碩士學位■丈高温溶盐桨叶换热器研究作者：杜江泳指导教师：张后雷ＳｌＪ教授南京理工大学２０１５年３月ＭａｓｔｅｒＴｈｅｓｉｓ

2、ＳｔｕｄｙｏｎｈｉｇｈｔｅｍｅｒａｔｕｒｅｍｏｌｔｅｎｓａｌｔｐａｄｄｌｅｈｅａｔｅｘｃｈａｎｅｒｐｇＢｙＤｕＪｉａｎｇｙｏｎｇＳｕｐｅｒｖｉｓｅｄｂｙＡｓｓｏｃｉａｔｅＰｒｏｆ．ＺｈａｎｇＨｏｕｌｅｉＮａｎｉｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｏｆＳｃｉｅｎｃｅ＆ＴｅｃｈｎｏｌｏｊｇｙｇｙＭａｒｃｈ２０１５，声明本学位论文是我在导师的指导下取得的研究成果，尽我所知，在本学位论文中，除了加以标注和致谢的部分外，不包含其他人已经发表或公布过的研宄成果，也不包含我为获得任何教育机构的学位或学历而使用过的材料

3、一。与我同工作的同事对本学位论文做出的贡献均已在论文中作了明确的说明。■＾‘＞＾研究生签名：力年３月日学位论文使用授权声明南京理工大学有权保存本学位论文的电子和纸质文档，可以借阅或上网公布本学位论文的部分或全部内容，可以向有关部门或机构送交并授权其保存、借阅或上网公布本学位论文的部分或全部内容。对于保密论文，按保密的有关规定和程序处理。主〒…Ｉ研宄生签名：文年》月ｆ日硕士学位论文高温馆盐奖叶换热器研宄摘要一桨叶换热器是种间接揽拌型换热设备、上盖、热轴、空心桨叶以及旋转，由壳体°一Ｃ之接头等组成，加热介质般为热水、蒸汽

4、和导热油，工作温度范围在常温到３００间。一高温炼盐是种优良的传热蓄热介质，尤其是稍酸搭盐，具有炼点低、腐蚀性低、比热一容大、热稳定性好等优点。本文作者研制了种使用硝酸络盐作为加热工质的桨叶换热￣器，可将奖叶换热器的工作温度范围拓宽至３００６０（ｒｃ。但是，髙温溶盐在桨叶换热器内的流动和传热特性，还缺乏基础的研究数据；旋转接头作为关键部件，目前使用温度＇一３００Ｃ￣。般不超过，使用温度在３００６０（ｒｃ的髙温熔盐旋转接头还有待研究首先，本文采用数值模拟的方法对高温熔盐在奖叶热轴内的流动与换热特性进行研。：究，得到了基础的流动与换热数据模拟结果

5、表明桨叶热轴的压降主要由高温焰盐流经流通孔和空心桨叶而产生，空心奖叶的换热量占总换热量的７５％左右。一其次，设计了种髙温溶盐旋转接头，搭建了静态髙温溶盐旋转接头装置，研究静止状态下高温溶盐旋转接头的温度特征和密封特性。通过实验观察了固态溶盐的焰化和加热过程，得到了旋转接头的稳态和动态的温度特征；定性观察了旋转接头静止状态下￣ｃ的泄漏情况，在４５（ｒｃ５０（ｒ高温溶盐下，工作约１５０小时未发生泄漏。最后’建立了在高温恪盐流动条件下旋转接头热特性数值模型’模拟旋转接头尤其是密封结构的温度分布并计算旋转接头高温热应变；提出了外部冷却和内部隔热的旋

6、转：接头性能改进理论方案，进行了数值分析，数值结果表明采用外部冷却和内部隔热相结合的方式，能够有效降低密封结构的温度。关键词：高温溶盐，奖叶换热器，旋转接头，数值模拟，热应变ＩＡｂｓｔｒａｃｔ硕士学位论文ＡｂｓｔｒａｃｔＰａｄｄｌｅｈｅａｔｅｘｃｈａｎｅｒｉｓａｋｉｎｄｏｆｉｎｄｉｒｅｃｔａｉｔａｔｅｄｈｅａｔｅｘｃｈａｎｅｅｕｉｍｅｎｔｃｏｍｏｓｅｄｇｇｇｑｐ，ｐｏｆｓｈｅｌｌｃｏｖｅｒｈｏｔｓｈａｆｔｈｏｌｌｏｗａｄｄｌｅａｎｄｒｏｔａｒｏｉｎｔｅｔｃ．Ｔｈｅｈｅａｔｉｎｍｅｄｉｕｍｉｓｈｏ

7、ｔｗａｔｅｒ，，，，ｐｙｊｇｓｔｅａｍｏｒｈｅａｔｃｏｎｄｕｃｔｉｏｎｏｉｌｃｏｍｍｏｎｌ．Ｗｏｒｋｉｎｇｔｅｍｅｒａｔｕｒｅｉｓｆｒｏｍｒｏｏｍｔｅｍｅｒａｔｕｒｅｔｏｙｐｐ３００ｄｅｇｒｅｅｓ．Ｈｉｇｈｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｍｏｌｔｅｎｓａｌｔｉｓａｋｉｎｄｏｆｅｘｃｅｌｌｅｎｔｈｅａｔｔｒａｎｓｆｅｒａｎｄｈｅａｔｓｔｏｒａｇｅｍｅｄｍｅｃａｔｅｎａｍｏｌｔｅｎｓａｔｅｎｏｎｏｗｃｏｒｒｏｓｏｎｅａｔｉｕ．Ｅｓｉｌｌｙｈｉｔｒｔｅｌｔｉｓｗｉｈｌｏｗ