水动力特性(精选)
金塘水道水动力特性分析
金塘水道水动力特性分析摘要：金塘水道位于杭州湾湾口南翼，是杭州湾与外海水沙交换和潮流输移的重要通道，潮流是维持潮汐通道的动力。
本文依据历史资料，并结合近几年的水文泥沙资料对金塘水道的水流泥沙特性进行分析研究，以便更好地掌握其水动力特性，为工程实践提供理论基础。
关键词：金塘水道；潮汐通道；潮流；泥沙；往复流1 引言金塘水道位于金塘岛与浙江宁波大陆之间，是一条由潮流的长期冲蚀作用形成的峡道型潮汐通道[1]，水道呈SE—NW走向，宽3~6km，长10余km，中部北仑山与金塘岛之间的断面最窄，逐渐向两端放宽，西侧与杭州湾甬江口相接，向东与穿山水道，螺头水道，册子水道汇于大榭岛，水道交错，流路复杂，且存在回流及绕岛环流。
水道内水深分布为东北深，西南浅，变化梯度大[2]，水深大于50m的深槽呈“s”型贯穿整个水道[3]，且深槽边坡上存在暗礁和残丘，地形复杂。
金塘水道是连接杭州湾与外海的潮汐通道之一，且由于其峡道地形，水道内水深条件优良，是大型船舶进出宁波—舟山港的重要通道，近年来大量的海岸工程建设使得水道的纳潮量减小，导致浅滩加速淤长，不利于深水航道的通航，因此，本文根据北仑港区两个测点（2001年1月大、中、小潮），北仑电厂六个测点（2004年11月大潮、小潮），北仑电厂六个测点（2011年9~10月大、中、小潮），北仑港区4个测点（2012年6月大潮、小潮）的实测水文泥沙资料对金塘水道的水流、泥沙特性进行研究分析，可以为港区的建设以及航道的维护提供科学依据。
2 潮汐外海潮波经螺头水道以及穿山水道在大榭岛处分成两股，一股向西经金塘水道进入杭州湾，另一股向西北经册子水道，又分成两支从西候门和富翅门水道进入杭州湾[4]，传入金塘水道的潮波以M2分潮为主，由于受到低频流以及地形的影响，该分潮在浙江近海自南向北递减，造成本海区潮波特性不同于杭州湾和浙江其他海区，北仑山附近潮波为复合前进波[5]。
本海区潮汐类型主要为不规则半日混合潮，潮差小，根据北仑电厂潮位站2004年11~12月一个月左右的潮位资料统计，平均潮差2.01m，最大潮差3.86m，属于弱潮海区。
锅炉水动力特性课件
锅炉水动力系统是发电厂的重要组成部分，其运行状况直接影响到整个发电厂的效率和安全性。锅炉 水动力系统的稳定运行能够保证蒸汽的供应，从而确保汽轮机的正常运转。同时，锅炉水动力系统的 优化运行还能够降低能耗，提高发电效率，为电厂的经济效益和社会效益做出贡献。
锅炉水动力特性分析
流动特性
01
02
温度对水动力特性的影响主要体现在汽化现象和蒸汽流动方 面。随着温度的升高，水的汽化压力增大，可能导致汽塞和 流动阻塞等问题。同时，蒸汽流动的摩擦阻力也随温度升高 而增大。
流动状态与结构
流动状态对锅炉水动力特性的影响主要体现在水循环和热 传导方面。不同的流动状态对水循环的稳定性和传热效果 有显著影响。合理的流动结构和状态是保证锅炉水动力特 性的关键。
压力波动
锅炉运行过程中，压力可 能会出现波动，这会影响 到锅炉的安全和效率。
汽液相变压力
在锅炉的蒸发和冷凝过程 中，汽液相变对压力特性 有重要影响。
传热特性
传热方式
锅炉内的传热主要通过热传导、 热对流和热辐射三种方式进行。
传热效率
锅炉的传热效率与受热面的材料、 温度、水质等因素有关。
传热不均与热偏差
03
层流与湍流
锅炉内的水流状态可能是 层流或湍流，层流流动平 稳，湍流则具有随机性和 不规则性。
流动阻力
水流在锅炉内流动会遇到 阻力，如摩擦阻力和局部 阻力。
流动稳定性
锅炉内的流动稳定性对水 动力特性的影响较大，不 稳定流动可能导致水击等 问题。
压力特性
压力分布
锅炉内的压力分布与水的 温度、密度、位置等因素 有关。
自适应控制
根据锅炉水动力特性的变化， 自动调整控制参数，以适应系 统变化。
锅炉水动力特性课件
锅炉水动力的重要性
01
02
03
提高热效率
良好的锅炉水动力特性有 助于提高热效率，减少能 源浪费。
保障安全运行
合理的水动力特性可以防 止水垢的形成，降低锅炉 发生故障的风险，保障安 全运行。
提高供暖质量
良好的锅炉水动力特性能 够保证供暖系统的稳定运 行，提高供暖质量。
锅炉水动力的发展历程
初期阶段
智能化阶段
锅炉的热交换器设计
热交换器的设计影响水的流动路径和热交换效率，合理的热交换器设计可以提高 锅炉的热效率。
燃料与燃烧方式
燃料的种类
不同种类的燃料产生的热量和燃烧特性不同，对水动力特性 的影响也不同。
燃烧方式
燃烧方式的选择影响锅炉内的温度和压力分布，从而影响水 的流动特性和热效率。
03
锅炉水动力特性的测试与评估
THANKS
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锅炉水动力特性课件
目录
• 锅炉水动力特性概述 • 锅炉水动力特性的影响因素 • 锅炉水动力特性的测试与评估 • 锅炉水动力特性的优化与改进 • 锅炉水动力特性研究的前沿与展望
01
锅炉水动力特性概述
定义与特性
定义
锅炉水动力特性是指锅炉内水流在加 热过程中产生的流动行为和传热性能 。
特性
锅炉水动力特性受到多种因素的影响 ，如水温、压力、流速、流动状态等 ，这些因素相互作用，决定了水流的 流动行为和传热效率。
02
锅炉水动力特性的影响因素
温度与压力
温度对水动力特性的影响
随着温度的升高，水的粘度减小，流动阻力降低，有利于提高锅炉的热效率。 但过高的温度会导致水汽化，影响锅炉的正常运行。
压力对水动力特性的影响
在高压下，水的密度增加，流动阻力增大。同时，压力的变化还会影响水的沸 腾点，进而影响锅炉的热效率。
(完整)水上飞机
水上飞机水动特性水上飞机水动特性0 u； L。
G＊ V' F3 u9 k水上飞机在水面运动时所承受的水动力的规律和性能。
水上飞机不仅应具备普通飞机的空气动力特性，还要保证在水面起飞、降落和水面航行的水动特性。
20世纪30年代为水上飞机的全盛时期，水动力学已发展到比较完善的程度。
50年代以来，随着飞机增升技术的发展，边界层控制技术被应用于水上飞机，从而减轻了水动载荷,改善了水动力性能。
同时通过水动力的研究，在增大水上飞机船身（浮筒）的长宽比和断阶整流以及抑波技术等方面作的努力，也已经取得了显著的成效。
水上飞机的水动特性包括水静力特性和水动力特性。
～— Q＄｜" X）t2 M2 W＊ L4 Y水静力特性水上飞机在水面停泊、拖曳、漂浮和航行等静止和低速运动状态时的特性，主要包括浮性、静稳定性、抗沉性和回转性.浮性在水面上维持浮态的能力。
水上飞机在水面停泊和航行时，表面所承受的水静压力的合力（铅垂向上)又称浮力.按照阿基米得原理，浮力大小等于水上飞机船身（浮筒）所排开的水的重量，浮力的作用点（浮心）为排开水的体积重心。
静稳定性水上飞机因受外力作用而失去平衡产生倾斜，外力消除后水上飞机恢复初始状态的能力.静稳定性包括纵向和横向两种。
船身式水上飞机翼下的支撑浮筒就是为了增加横向稳定性而设置的。
抗沉性水上飞机的船身（浮筒)内有若干个水密隔舱，其数量多少和空间大小依使用要求而定，水上飞机在几个水密舱破损之后仍具有足够的浮力而不沉没，这种防沉的能力称为抗沉性。
, \+ e9 m/ S7 y9 W8 a D 回转性水上飞机在水面作回转运动的能力。
水上飞机一般靠水舵在水面上回转，但多发动机的水上飞机也可以利用两侧发动机的拉力差来实现水上回转.水动力特性水上飞机起飞和降落过程中的水动阻力、纵倾角、升程等运动参数随速度变化的规律。
这些运动参数与水上飞机的空气动力特性共同决定水上飞机起飞降落过程中的飞机水动力特性。
直流锅炉的水动力特性
直流锅炉的水动力特性一. 直流锅炉的优缺点1.直流锅炉的主要优点是：1)原则上它可适用于任何压力，但从水动力稳定性考虑，一般在高压以上（更多是超高压以上）才采用。
2)节省钢材。
它没有汽包、并可采用小直径蒸发管，使钢材消耗量明显下降。
3)锅炉启、停时间短。
它没有厚壁的汽包，在启、停时，需要加热、冷却的时间短，从而缩短了启、停时间。
4)制造、运输、安装方便。
5)受热面布置灵活。
工质在管内强制流动，受热面可从有利于传热及适合炉膛形状而灵活布置。
2.直流锅炉的主要缺点是：1)给水品质要求高。
锅水在蒸发受热面要全部蒸发，没有排污，水中若有杂质要沉积于蒸发管内，或随蒸汽带入过热器与汽轮机。
2)要求有较高的自动调节水平。
直流锅炉运行时，一旦有扰动因素，参数变化比较快，需配备自动化高的控制系统，才能维持稳定的运行参数。
3)自用能量大。
工质在受热面中的流动，全靠给水泵压头，故给水泵的能耗高。
4)启动操作较复杂，且伴有工质与热量的损失。
5)水冷壁工作条件较差。
水冷壁出口工质全部汽化或微过热，沸腾换热恶化不可避免，且没有自补偿特性。
必须采取一定措施予以防止。
二. 超临界参数锅炉的水动力特性超临界参数锅炉的水动力特性不仅影响着水冷壁的传热特性和安全性，而且在很大程度上影响着汽温特性、调峰性能，甚至影响到燃烧调节性能。
超临界参数锅炉的水动力特性主要决定于水冷壁形式、工质的热物理特性、运行方式、水冷壁热流密度的大小及其分布等因素。
其中工质的热物理特性是指：超临界参数下，在拟临界温度左右的一定范围内，工质受到大比热特性的影响，比容、黏度、导热系数发生急剧变化的特性。
超临界压力下工质的热物理特性显著地影响着直流锅炉水动力的稳定性和下辐射区水冷壁出口工质的温度，进一步影响到自动调节性能。
超临界参数变压运行锅炉，当机组从额定负荷到低负荷时，炉膛水冷壁管圈的运行压力范围将从超临界压力降至亚临界压力，水冷壁管圈内工质将有两种工作状态，即单相流动和两相流动。
水动力学_精品文档
水动力学水动力学是研究水流运动及其相互作用的学科。
它涉及了水的运动规律、水力学原理、水的力学特性等方面的研究。
水动力学在许多领域中都有广泛的应用，如水利工程、环境工程、海洋工程等。
水动力学的研究对象主要是液体水在不同情况下的运动规律。
液体水的特点是流动性强，而且受到重力、惯性和表面张力等力的影响。
研究水的运动规律，可以帮助人们更好地理解水流的行为，为水利工程等领域的设计和施工提供科学依据。
在水动力学研究中，有几个基本的概念需要了解。
首先是水流速度，它是指单位时间内液体水通过某一横截面的流量。
水流速度的大小决定了水流的快慢，常用的单位是米/秒。
其次是水位高度，它是指液体水相对于某一基准面的高度。
水位高度与水流速度密切相关，通过测量水位高度的变化可以推算出水流速度的变化。
还有一个重要的概念是水压，它是指液体水由于受到重力的影响所产生的压力。
水压的大小与水位高度和重力加速度有关。
水动力学的研究方法包括实验研究和数值模拟两种。
实验研究是通过建立实验装置来模拟水流的运动过程，然后通过观察和测量来获取相关数据。
实验研究具有直观性和可重复性的优点，可以提供较为真实的物理现象。
但是，实验研究也受到实验条件的限制，且成本较高。
数值模拟是通过建立数学模型，运用计算机算法来模拟水流的运动过程，然后通过计算得到相关数据。
数值模拟具有灵活性和高效性的优点，可以在较短时间内获取大量数据。
但是，数值模拟的准确性受到模型假设和计算参数的影响，需要进行验证和修正。
水动力学在水利工程中有着广泛的应用。
水力发电是水利工程领域的一个重要方向，通过充分利用水流的动能来发电。
水动力学的研究可以帮助人们更好地了解水流的运动规律和能量转化过程，从而优化水力发电装置的设计和运行。
此外，水动力学还可以应用于水库调度、泄洪管理等方面的工作，以确保水资源的合理利用和安全管理。
水动力学在环境工程中也有一定的应用。
例如，在污水处理中，通过水动力学的研究可以确定污水处理设施的流量和水质要求，以实现污水的有效处理和排放。
5.超临界锅炉的水动力特性
机械应力破坏。
第14页，共20页。
NCEPU
❖ 防止脉动的措施
1.增大质量流速 气泡不易变大，管内不会形成较高的局部压力，保持稳定的进口水量。
2.提高进口压力。
p高，汽水密度差小，局部压力升高的现象不易发生。
3.降低蒸发点热负荷和热偏差 将蒸发点移到热负荷低的区域，蒸发点热负荷低，局部压力大幅度变化可 以避免；减小热偏差，防止个别管子流量降低导致的比容剧烈变化引起 的压力变化。
温度稍有变化时，比热变化很大， 且都有一个最大比热区，随着压力 的提高在最大比热区比热的变化稍 有减缓。
▪ 对应定压比热最大位置处的工质温
度称为拟临界温度。
▪ 拟临界温度左侧为水，右侧为汽。
NCEPU
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NCEPU
其它参数
❖ 在超临界压力的大比热容区内，工质比容、粘度、导热系数等也 都剧烈变化，离开大比热容区后则变化趋缓。
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NCEPU
主要手段有: ❖ 在膜态沸腾出现的区域采用性能优良的材料，使管壁温度小于材料
允许温度; ❖ 增大工质质量流量，以提高临界热负荷;
❖ 采用内螺纹管，内螺纹管增加了管内流体的扰动，使膜态沸 腾大大推迟。
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▪ 对于一根管子，进口的水量最大时， 出口蒸汽量最小；
▪ 一部分管子的水流量增大时，另一部 分水流量却在减小；与此同时，出口 蒸汽量也在进行周期性变化。
▪ 整个管组的进水量和蒸汽量变化不 大。
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NCEPU
NCEPU
❖ 管屏脉动
▪ 与管间脉动相似，指的是各个管屏之间的脉动现象。
直流锅炉水动力及其计算资料重点
变化大的受热面） ●重位压差：垂直管。
2. 集箱效应
（1）集箱的静压分布 分配集箱。工质不断分流，动压→静压。
动量方程
[ pdp (p2ddpn)]w2dxpmfc2w(dwwdwV)xdww 2(dwV)x2dw
假定： ①工质分流连续； ②阻力系数λ为常数； ③Vx与w线性关系，Vx＝cfw； ④略去ρ(dw)2； ⑤分流流量均匀，X＝x/L 。
忽略△pzw和△pjs p plz ZG2v
q与Z不变，△p∝G2v，G↑，v↓，则△p随G 的变化具有不确定性，主要取决于流量增加 和比容减小这两者的相对变化。
q1
G
xc
v j,ij
l jr
l zf
vc , ic
水平蒸发管水动力特性
假设：①受热均匀ql不变；②采用均相流模型，两相流体摩擦
阻力修正系数Ψ=1；③加热段的平均比容取饱和水比容v′；④
根据热量平衡得右二式 ，带入前式计算压差
p
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p AG3 BG 2 CG
A (v v)iq2h
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G p / G pj
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热负荷不均匀系数
r q p / q pj 烟气侧
受热面积不均匀系数 流量不均匀系数
m H p / H pj
l G p / G pj 工质侧
允许热偏差
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亚临界自然循环水动力特性的分析
１ ０
文 章 编 号 ：０ ４８ ７ （０ １叭 一００ １０ — ４ ２ １ ） １－６ ７
工
业
锅
炉
２１ ０ １年第 １期 （ 总第 １５期 ） ２
亚临 界 自然循 环 水 动 力特 性 的分 析
徐锋 飞 ， 韦志平 ， 李 俊， 董祖康
（ 锡华 光锅 炉股份 有 限公 司 ， 无 无锡 ２４ ２ ） １ ０ ８
Ｔｈ ｕ ｍ ａ ｉ ｅ ｏ ｈｅ Ｗ ａ ｅ ｎ ｍ ｉ ａ ｙ ｉ ｏ ｅＳ ｍ ｒｚ ｆ ｔ ｔ ｒ Ｄｙ ａ ｃ Ａｎ ｌ ｓｓ ｆ ｒ Ｓ ｂ — Ｃｒ ｔｃ ｌＮａ ｕ ａ ｒ ｕ ａ ｉ ｎ Ｂｏ ｌ ｒ ｕ — ｉ ａ ｔ ｒ ｌＣｉ ｃ ｌ ｔ ｉｅ ｓ ｉ ｏ
ｘｕ Ｆ ｎ — ｉＷ Ｅ ｈ — ｉｇ Ｌ ｕ ＤＯ ｕｋ ｎ ｅ ｇｆ ， ＩＺ ｉｐｎ ， Ｉ ｎ， ＮＧ Ｚ —ａ ｇ ｅ Ｊ
事 循 环 流化 床 锅 炉
的 设 计 以 及 锅 炉（ ｘ Ｈ ａｕ ｎ ｏ ｅ ｏ Ｌｄ Ｗｕｉ １ ０ ８ Ｃ ｉａ Ｗｕｉ ｕ ｇ ａｇＢ ｉ ｒＣ ． ｔ ， ｘ ２ ４ ２ ， ｈｎ ） ｌ
摘 要： 结合 国内外锅炉生产厂 家的亚 临界 自然循环 锅炉水动 力计算 数据 和已经运 行 的
亚 临 界 自然循 环锅 炉 的运 行 测 试 数 据 ， 锅 筒 压 力 和 循 环 回路 的 结 构 特 性 如 水 冷 壁 管 内径 、 对 循
第三章--螺旋桨基础理论及水动力特性
第三章--螺旋桨基础理论及⽔动⼒特性第三章螺旋桨基础理论及⽔动⼒特性关于使⽤螺旋桨作为船舶推进器的思想很早就已确⽴，各国发明家先后提出过很多螺旋推进器的设计。
在长期的实践过程中，螺旋桨的形状不断改善。
⾃⼗九世纪后期，各国科学家与⼯程师提出多种关于推进器的理论，早期的推进器理论⼤致可分为两派。
其中⼀派认为：螺旋桨之推⼒乃因其⼯作时使⽔产⽣动量变化所致，所以可通过⽔之动量变更率来计算推⼒，此类理论可称为动量理论。
另⼀派则注重螺旋桨每⼀叶元体所受之⼒，据以计算整个螺旋桨的推⼒和转矩，此类理论可称为叶元体理论。
它们彼此不相关联，⼜各能⾃圆其说，对于解释螺旋桨性能各有其便利处，然亦各有其缺点。
其后，流体⼒学中的机翼理论应⽤于螺旋桨，解释叶元体的受⼒与⽔之速度变更关系，将上述两派理论联系起来⽽发展成螺旋桨环流理论。
从环流理论模型的建⽴⾄今已有六⼗多年的历史，在不断发展的基础上已⽇趋完善。
尤其近⼆⼗年来，由于电⼦计算机的发展和应⽤，使繁复的理论计算得以实现，并促使其不断完善。
虽然动量理论中忽略的因素过多，所得到的结果与实际情况有⼀定距离，但这个理论能简略地说明推进器产⽣推⼒的原因，某些结论有⼀定的实际意义，故在本章中先对此种理论作必要介绍，再⽤螺旋桨环流理论的观点分析作⽤在桨叶上的⼒和⼒矩，并阐明螺旋桨⼯作的⽔动⼒特性。
⾄于对环流理论的进⼀步探讨，将在第⼗⼆章中再⾏介绍。
§3-1 理想推进器理论⼀、理想推进器的概念和⼒学模型推进器⼀般都是依靠拨⽔向后来产⽣推⼒的，⽽⽔流受到推进器的作⽤获得与推⼒⽅向相反的附加速度(通常称为诱导速度)。
显然推进器的作⽤⼒与其所形成的⽔流情况密切有关。
因⽽我们可以应⽤流体⼒学中的动量定理，研究推进器所形成的流动图案来求得它的⽔动⼒性能。
为了使问题简单起见，假定：（1）推进器为⼀轴向尺度趋于零，⽔可⾃由通过的盘，此盘可以拨⽔向后称为⿎动盘(具有吸收外来功率并推⽔向后的功能)。
130-39 底铰摇板式波浪能装置的水动力特性能
底铰摇板式波浪能装置的水动力特性*赵海涛1,2，徐 伟1，郝春玲1，沈家法1，孙志林2，宁德志3（1.国家海洋局第二海洋研究所，浙江 杭州 310012；2.浙江大学 海洋科学与工程学系，浙江 杭州 310058；3.大连理工大学 海岸和近海工程国家重点实验室，辽宁大连 116024）摘要：采用势流频域数学模型，研究了底铰摇板式波浪能装置日常工况的水动力特性。
通过二维解析解和振动系统的阻尼特性，验证了模型计算结果的合理性。
推导了装置的最佳阻尼的解析表达式。
分析了固有周期、激振力、振幅和最佳阻尼的基本动力特性。
研究结果表明：在6s 以下的周期范围，相比采用每一周期最佳阻尼，采用周期5s 对应的最佳阻尼时，系统波能转换效率变化很小。
关键词：底铰摇板；短波海况；水动力性能；最佳阻尼海洋波浪能是一种新型、绿色、可再生能源，近年来，波浪能的开发利用越来越被重视，已有大量形式各异的波能装置被开发出来。
波浪能装置可以从不同角度进行分类[1-2]，按所处位置可分为离岸式、近岸式和沿岸式，按转换类型可分为终结型、衰减型和点吸收型，按能量的传递方式可分为气动式、液压式和机械式。
由于波浪能的开发利用难度大，目前技术还不是很成熟，波浪能开发利用方面的研究和实践工作主要集中于装置的设计和研发，且大部分是围绕沿岸的震荡水柱装置和离岸的漂浮装置开展的[3]。
由于普遍认为近岸装置没有沿岸装置运行简单、易于建造，近岸区域也不如离岸区域波浪能条件好，近岸式波浪能装置一直受到较少关注。
然而，近期的一些研究成果正在逐步改变人们对近岸波浪能利用的传统观点。
Folley 等提出可利用波浪能资源的概念[4]，其研究结果表明，由于近岸区域波向趋于集中，以及破坏性大浪的破碎，虽然总波能功率比深水离岸区域明显减小，但可利用波浪能功率并未明显减小，近岸区域的海况条件更是比深水区域改善很多。
理论和实验研究表明[3]，对于利用波浪水平运动项能量的波浪能装置，水平波浪力而不是波浪能功率决定装置转换功率，近岸区域能够使波浪水质点水平速度明显增大，从而提高装置的转换功率。
第十四章 超超临界锅炉水动力特性要点
第十四章超超临界锅炉水动力特性超临界锅炉的一些问题是由于工质特性的变化引起的，要理解超临界锅炉的特点，首先要对超临界压力时工质的特性变化有较多的了解。
由于汽水密度差在超临界压力时消失，所以无法进行汽水分离，决定了超临界压力不能使用带汽包的具有水循环的锅炉。
只能使用直流锅炉或其它类似于直流锅炉的锅炉。
另外，超临界压力锅炉在低负荷运行时将在临界压力以下工作，因此，亚临界锅炉常常出现的一些问题，超临界压力锅炉也无法避免。
随着工质压力的升高，饱和温度升高，汽化潜热减小，当压力升高至22.12MPa时，水在374.15℃直接变为蒸汽，汽化潜热为零，该相变点温度称为临界温度。
工质压力超过临界压力后，相变点温度相应升高，与压力对应的相变点温度称拟临界温度。
工质低于拟临界温度时为水，高于拟临界温度时为汽。
汽、水在相变点的热物理性质全都相同。
超临界压力下，对应一定的压力，存在一个大比热容区。
进入该区后，比热容随温度的增加而飞速升高，在拟临界温度处达到极限值，然后迅速降低。
压力越高，拟临界温度向高温区推移，大比热容特性逐渐减弱。
在超临界压力的大比热容区内，工质比体积、粘度、导热系数等也都剧烈变化，离开大比热容区后则变化趋缓。
除了比热容以外，上述参数的变化都是单方向的，随着温度的升高，比体积增大，粘度、导热系数降低。
第一节锅炉受热面的管壁温度1.管壁温度计算当炉管壁有热量传递时，沿壁厚各点的金属温度将不同。
校核元件是否超过材料的允许氧化极限速度时，应按外壁温度(当热量向内传递时)计算，而校核元件强度时，则应按沿壁厚温度的平均值计算，因强度计算是按壁厚的平均应力考虑的。
圆筒形炉管沿壁厚的温度分布呈抛物线形状，但为了简化计算，取元件内外壁温的算术平均值，称为“计算壁温”，来选取材料强度特性或许用应力以进行强度计算。
由传热学可知，对于均匀受热的圆筒形炉管的壁温：式中twb、tnb－管壁外壁与内壁温度，℃；tg－水垢层内壁温度，℃；tj－介质度，℃；q—炉管外壁单位面积热负荷，kW／m2；Dw、Dn—炉管外径，内径，m；β＝Dw/Dn—炉管外径与内径的比值；Sg—水垢层的厚度，m；λ、λg一管壁金属及水垢的导热系数，kW／m．℃。
锅炉原理第10章强制流动锅炉及水动力特性
热能与动力工程
强制循环锅炉、直流锅炉出现的原因 1 P升高，汽水密度差下降，自然循环推动力下降，
所以需要采用强制流动； 2 由于压力提高，汽包体积大，壁厚，存在厚钢板
供应困难，和制造工艺困难。 3 给水处理技术落后，锅内腐蚀严重。
热能与动力工程
直流锅炉也是大容量锅炉发展方向之一。 特别是采用超临界参数的锅炉，直流锅炉是唯 一能采用的锅炉型式。
推荐值：1.5~2.5圈
热能与动力工程
采用螺旋管圈水冷壁的优点
• 能根据需要获得足够的质量流速，保证水冷壁的安全运行； • 管间吸热偏差小； • 抗燃烧干扰能力强； • 可以不设水冷壁进口的分配节流环； • 适应于锅炉变压运行的要求。
热能与动力工程
第二节 控制循环锅炉
• 工质在蒸发管中做多次强制循环流动，仍然用于亚临界压 力范围内，故又称为多次强制循环锅炉。
数小，冷却差，管壁温度高，有可能造成炉管失效损坏。
水平管圈 特性方程
热能与动力工程
管内工质流动阻力ΔP = ΔP lz = ΔP rs + ΔPzf
推 导 可 得
P A 3 B 2 C
A
i 8q
1
1＋
i
2r
1
热能与动力工程
第一节 直流锅炉
一、直流锅炉工作原理及过程 工质依靠给水泵的压头一次通过预热、蒸发、
过热各受热面而加热成为过热蒸汽。 给水流量 G ＝ 蒸发量 D
给水泵 省煤器
水冷壁
过热器
热能与动力工程
热能与动力工程
热能与动力工程
二、直流锅炉的特点 1. 本质特点
自然循环锅炉水动力特性
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Hale Waihona Puke 1 2.实际循环回路的压差特性
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• 压差特性曲线的合成基于工质的物质平衡和作用 于工质上的力平衡两个基本原理。其合成规律为： 稳定工况下，串联回路时的流量相等，在相同流 量下压差迭加；并联回路的两端压差相等，在相 同压差下流量迭加。
12.3 自然水循环的可靠性
• 锅炉炉膛内并联的上升管组，由于存在热 负荷及结构特性的偏差，各根上升管中的 循环流量也不相同。在锅炉的自补偿范围 内，吸热强的管中循环流量大，吸热弱的 管中循环流量小。若热负荷偏差很大，则 在吸热弱的管中，其循环流量可能很小， 甚至发生停滞或倒流，影响锅炉工作的可 靠性。
联管同压差工作，那么需要增加入口
流量以加大该管子的阻力从而平衡，
因此实现了受热强的管子自动增加流
量的功能，而受热弱的管子自然流量 图会12减-5 上少升。管循环流量和吸热量的关系
• 质量含汽率x随吸热量q增大是线性增加，因此上 升管流动阻力Δpss也几乎是随q增加而线性增加 （这里没有考虑相对速度的影响）。而截面含汽 率ф随吸热量q增大是非线性增加，当工质吸热比 较少，x较小时，ф随q增大增加得很快，即ф的 增加远大于x的增加；而在某一x（或q）值后，x
水动力特性
升高而下降。
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3、装置节流孔板，用以分配各并联管工质流 量，改善热偏差。
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汽包方面的特点：
1、汽包内部装置允 许有较大的流动阻力， 而且由于循环倍率低， 循环水量小，汽包直 径、汽水分离器等尺 寸可适当缩小。
2、汽包内装有弧型衬 板，与汽包内壁间形 成一环形通道。
管带中的并连管数也增多了。螺旋管圈 形水冷壁适用于滑压运行，能适用超临 界和亚临界压力，平行管热偏差小，燃 料适应性广泛，还可采用整体焊接模式 水冷壁。
它的缺点是水冷壁支吊结构较复杂 ，制造，安装工艺要求高。
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下面对螺旋管圈形直流锅炉的水冷壁及 其系统进行分析：
垂直多管屏型是在炉膛四周布置多个垂直管屏， 管屏之间由炉外管子连接。水冷壁管可串联成一 组或几组，工质顺序流过一组内的各管屏。
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回带管圈型
的水冷壁是 由多行程迂 回管带形成。 管带迂回方 式分上下迂 回和水平迂 回两种。
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三、螺旋管圈形直流锅炉 水冷壁管组成管带，沿炉膛周界倾 斜螺旋上升。 它无水平围绕管圈型中的水平段，
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二、直流锅炉类型
直流锅炉的类型主要是水冷壁的结构形 式和其系统的不同.直流锅炉的水冷壁管 由于布置自由,故其形式很多。
传统的水冷壁基本形式：水平围绕管圈型 （拉姆辛型），垂直多管屏型（本生型） 和带管圈型（苏尔寿型）。
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第二章 渔具基本构件的水动力性质
第二章渔具基本构件的水动力性质2.1 渔具水动力的基本概念在捕捞作业中，运动性渔具将受到水的阻力，而静止性渔具可能会受到水流的作用力。
对这些作用力的研究都是以流体力学的一般原理为基础。
在20世纪初，研究工作主要集中在如何确定水总阻力方面，力求降低渔具受到的水阻力。
到70年代，对沿渔具网衣表面的水动力分布的研究取得较大的进展，为保证渔具的作业形状达到设计要求，适应捕捞过程中的鱼类行为提供了理论依据。
2.1.1 水动力的性质和种类渔具或渔具构件在水中运动时，或静止不动，但在水流的作用下，水流对渔具或构件的作用力称为渔具受到的水动力。
由运动转换定律可知：一个物体以速度V在液体中运动时所受到的阻力，与同一个物体静止不动，而液体以速度V流动时，对它产生的作用力相同。
换句话说，只要流态相同，水流与物体两者的相对运动，包括速度、作用力可以相互转换。
为了方便起见，我们在研究渔具的水动力性质时，往往假设渔具是静止不动，而水流从不同角度流来。
对于在物体前方一定距离处，未被扰动的流速称为来流速度。
如图所示，V为来流速度，流体作用在物体上的水动力为R。
该力可以分解为两个分力：沿速度V方向的R x；垂直于速度V的R y。
习惯上称R x为阻力，R y为升力或垂直分力。
由此可知，当渔具在静止的水体中运动时，阻力的作用方向与渔具的运动方向相反。
当渔具静止不动时，水流对渔具的作用力在沿水流运动方向的分力就是阻力。
升力又称为扩张力，作用方向与渔具的运动方向或水流方向垂直。
一个物体所承受的水阻力的大小取决于物体周围的旋涡和波浪的强度，以及液体的粘滞性等性质。
2.1.2 水动力在渔具设计计算中的重要性进行渔具设计计算时，重要工作之一是对水动力进行分析和计算。
由于渔具受到水动力的作用，承受一定的载荷，因此，在设计计算时，必须使渔具具有足够的强度，以保证渔具的安全和一定的使用寿命。
此外，渔具的水阻力是决定拖曳类渔具所需牵引力的主要依据。
例如，在为一艘新船选配渔具时，要确定渔具的尺寸规格，充分有效地利用船舶的功率。