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闪蒸过程伴随着剧烈相变,大量气体生成,液体温度快速相变,因此闪蒸被广泛应用于海水淡化、海洋发电、蒸汽蓄热器、航天飞机高温部分的冷却、核反应堆冷却等领域。闪蒸过程进行的非常迅速,且过程扰动较大,对温度分布的检测及分析增加了难度。目前,多通过分析温度及其相关参数随时间变化曲线图像特征或图线某一时刻值分析闪蒸过程的变化规律,其中多以液体平均温度或某一位置温度作为研究对象,缺乏闪蒸过程温度变化随时间及空间分布的定量化结果。 在前人研究基础上,本文在如下实验条件下进行了闪蒸实验:初始温度65~90℃,最大过热度7.1~15.2℃,液位初始高度389mm,440mm,和489mm。利用多点热电偶,记录了闪蒸过程不同时刻,闪蒸室的不同液位深度处液体温度的变化;并利用泛函分析将温度变化曲线特征数量化,定义了两种新的温度变化特征值,用于探究闪蒸过程温度变化随时间及空间分布特性,以期获得定量化结果。 整体特性特征值表征无量纲温度变化的整体特性,瞬时特性特征值表征了无量纲温度变化的瞬时特性。通过分析重复试验中以上特征值的稳定性,验证了以上特征值的可行性;同时,得到了上述特征值的最佳应用范围。拟合获得闪蒸过程中上述特征值随时间变化的关联式,拟合性良好,表明上述温度特征值随时间呈指数变化。 利用定工况下所得闪蒸过程不同液位深度温度变化数据,本文探究了闪蒸过程温度变化整体特性及瞬时特性的时间及液位深度分布:两特征值随液位深度及时间的变化,依两特征值将过程分为两个阶段并得到了两阶段持续时间。最后得到了了闪蒸过程初始条件:初始温度、初始过热度及初始水位对温度变化整体特性和瞬时特性的影响,如第一阶段持续时间等。