利用孔板噪音测量两相流量和干度的实验研究

气水两相流质量流量和干度的测量是反应堆失水事故研究中的重要研究课题。作者曾从两相分离流模型出发,推导出了利用节流装置在两相流中差压方根的统计平均值和统计方差估计其质量流量及干度的理论模型。本文用孔板在压力5.8～12.1MPa、干度0.05～0.95的气水两相流实验数据证实了理论模型的正确性,并拟合出半理论、半经验的实用模型。采用这一模型,由孔板差压方根的统计样本估计两相流质量流量和干度的均方偏差分别为±9.0％和±6.5％。这一研究实现了用单一孔板进行两相流双参数测量。     

节流装置噪音测量两相流量和干度的理论模型

两相流质量流量和质量含汽率的测量是反应堆失水事故试验的重要课题。两相流流过节流装置时产生的差压测量噪音是由于相浓度在空间的随机分布所引起的。本文假设分散相浓度分布的方差正比于其平均相浓度,应用两相流分离流理论模型论证了节流装置差压方根噪音的方差近似正比于分散相流量,进而推导出利用噪音测量两相流质量流量和干度的理论模型。这一论证预示了可以根据简单的理论模型用单一节流装置实现两相流流量和干度的双参数测量。     

节流装置噪音测量两相流量和干度的理论模型

两相流质量流量和质量含汽率的测量是反应堆失水事故试验的重要课题。两相流流过节流装置时产生的差压测量噪音是由于相浓度在空间的随机分布所引起的。本文假设分散相浓度分布的方差正比于其平均相浓度,应用两相流分离流理论模型论证了节流装置差压方根噪音的方差近似正比于分散相流量,进而推导出利用噪音测量两相流质量流量和干度的理论模型。这一论证预示了可以根据简单的理论模型用单一节流装置实现两相流流量和干度的双参数测量。     

单孔板测量汽-水两相流双参数

介绍了一种用单孔板测量汽-水两相流双参数的新方法。可用于现场在线测量的微机仪表业已研制成功。干度测量的均方差小于6.5％,质量流量测量的相对均方差小于9％。     

单孔板测量汽-水两相流双参数

介绍了一种用单孔板测量汽-水两相流双参数的新方法。可用于现场在线测量的微机仪表业已研制成功。干度测量的均方差小于6.5％,质量流量测量的相对均方差小于9％。     

流动噪声分析及其测量应用

基于现代检测理论及流动噪声的产生和传递机亘，应用噪声分析，对流动参数测量进行了以下几方面的探索：建立了利用节流装置差压噪声测量两相流质量流量和相比份的理论模型，并在孔板汽水两相流测量实验中得到证实。纠正了传统相关测速传感器配置原则的局限并建立了修正相关测速系统误差的自标定方法：阐明了空间滤波器用于流速测量的原理及其构造原则。     

水平管气-液两相分层流底部小破口泄漏预测

对分层流型下破口位于水平管底部的气-液两相泄漏量进行了实验测量和理论预测研究.设计了新型破口泄漏测量装置,测试管道直径为40mm,采用布置在管壁上的直径为2.5mm的圆孔模拟破口,避免了传统泄漏测量装置用短管代替破口从而导致实验模拟与实际泄漏工况出现较大偏差的缺点.提取了气-液界面高度和破口两侧差压作为特征参数,构建了径向基函数神经网络,对破口质量含气率进行了预测,破口质量流量由修正的两相流孔板公式计算.实验结果表明,质量含气率及流量预测值与实验吻合良好.     

孔板差压噪声的分析及其应用

差压噪声即差压实时测量值与真实值或测量平均值之差,传统的测量将噪声视为对被测量的干扰而设法消除或减小之,而现代测量技术则将噪声视作被测量的信息载体,在两相流参数测量中有着重要的意义。采用Rosemount3051S智能差压变送器和NI4350数据采集卡,并编制LabVIEW数据采集程序,精确地取得了水与气-水两相流通过孔板时的差压噪声,并进行了波形与频谱的对比分析。研究结果表明,利用孔板差压噪声及其频谱可有效地判断差压变送器取压管堵塞故障。     

RELAP5／MOD2和CATHARE两相临界流模型的评价

分析和评价了2个程序中的两相临界流模型。指出RELAP5/MOD2在上游低欠热度或低含汽率条件下计算的临界流量偏低并不能反映几何尺寸(L/D)对临界流量的影响。CATHATE临界流模型较完善,它计算的临界流量与实验符合得很好。建议用非均匀热不平衡声速来修改RELAP5/MOD2的两相临界流判据,或者补充短喷管和孔板的临界流量实验关系式或实验数据,以改正RE-LAP5/MOD2的上述2个缺点。     

自然循环系统热工水力学特性的均相模型分析

在低压低干度汽水两相流稳定性实验研究的基础上，建立了对２００ＭＷ核共热堆热工水力学实验回路ＨＲＴＬ－２００进行分析计算的均相模型。稳态流动特性和密度波振荡特性的分析结果表明：均相模型获得的稳流量分析结果大于实验值；均相型虽能得到高干度和低干度两个密度波振荡区域，但在低干度区域，不考虑地冷沸腾区时，均相模型给出的结果不能清楚显示出原本很狭窄的低含汽量流动不稳定区域及两条稳定边界。     

基于CFD分析的文丘里流量计设计优化

质量流量是核电站热功率核算的关键参数之一,核电站一般采用文丘里流量计和孔板流量计同时测量,然而在低流量区文丘里流量计呈现出明显波动,其参数不稳定严重影响核电站的正常运行。本文基于理论分析结合数值分析,发现脉动流动是导致文丘里流量计测量波动的主要原因。基于分析结果,对文丘里流量计提出了优化设计方案,通过在文丘里管上游集成流量调整装置,从而减小脉动流,有效提升文丘里流量计的稳定性。此外,开展了集成不同类型流量调整装置的文丘里流量计压损特性数值研究,结果表明K-Lab型流量调整装置阻力较小。本文提出的方案可有效提升文丘里流量计测量精度。     

低压,低干度自然循环系统两相流动特性

在大型热工水力学实验回路ＨＲＴＬ－２００上，以水为工质，在压力１．０￣４．０ＭＰａ加热功率２７￣２４０ｋＷ，入口欠热度５￣８０℃，加热段出口质量含汽率小于５％的实验参数范围，研究了系统压力，加热功率，冷却剂入口过冷度及人口阻力等对低压，低干度自然循环系统的两相流稳定流动及不稳定流动特性的影响。实验结果表明上述参数对循环流量，流动稳定区及流动振荡特性均具有影响。所进行的实验研究，参数范围包括了２００     

用于HTR-10的安全级孔板节流装置

介绍了一种用于高温气冷实验堆二回路给水质量流量测量的安全级孔板节流装置，该装置符合国标GB12727（等效IEEE－323）和国标GB13625（等效IEEE－344）的安全要求，并具有自紧密封结构，双重防松紧固，三对取压口和附带伪孔板等特点。     

蒸汽发生器一级汽水分离器两相流动数值模拟

采用计算流体力学方法并采用非结构化网格和多块网格技术对流动区域进行了网格划分,用两相流模型对蒸汽发生器一级汽水分离器两相流动进行模拟,得到了汽-液两相流动细节,将出口蒸汽干度与蒸汽发生器热工水力专用计算程序计算结果进行比较,吻合良好.     

超临界锅炉并联倾斜内螺纹管两相流密度波型脉动数值研究

采用一维均相流模型,运用Clausse和Lahey提出的非线性两相流垂直上升单管分析法,考虑倾斜角度、内螺纹管因素,发展了多管道系统不稳定性理论模型;对超临界锅炉并联倾斜内螺纹双管汽-水两相流密度波型脉动进行了理论分析和求解.采用时域法求得密度波型脉动发生时,试验段进口质量流量在各个时间点的数值.根据流量随时间发散或收敛的趋势,判断得到发生脉动的阈值.对脉动时的周期、振幅等特征值进行分析,得到进口质量流量随时间的变化规律.计算得到的各工况下的脉动周期范围大多在5～16 s之间,与实验所得的7～19 s 基本吻合.比较可得,该模型的计算结果与试验数据符合较好,可用于判定是否发生密度波型脉动,为确定锅炉安全运行时的水冷壁参数提供参考.     

垂直三维内翅片管上升流低质量流速汽液两相流摩擦阻力的实验研究

对三维内翅片管内低质量流速的高、中、低压汽液两相流摩擦阻力进行了试验研究。试验段是由２４×２不锈钢管机加工成的三维内翅片管，长１．５ｍ。试验参数范围：压力Ｐ＝３．９２～１２ＭＰａ；质量流速Ｇ＝３９０～９８２ｋｇ／ｍ２·ｓ；热流密度ｑ＝０．２０１～１．８６ＭＷ／ｍ２；平均干度Ｘｐ＝０．０３８～０．３３２。本文采用相同管长和直径的光管两相流摩擦阻力乘以倍增因子的方法来计算内翅片管两相流摩擦阻力，对所得到的试验数据，按非线性回归，得到了上述参数范围内内翅片管两相流摩擦阻力的经验关系式。     

热流密度对汽水两相流压力波动特性的影响

实验研究了螺旋管内绝热和沸腾汽液两相流动时压力波动特性。分析了热流密度对压力波动的影响规律。结果表明沸腾时波动的均方根和分形参数（分维数、关联维数和Kolmogorov熵）与绝热两相流明显不同,加热热流密度的大小影响各特征参数的大小及其随干度的变化规律。未考虑热流密度影响的流型图或流型转变准则只能在小热流密度时使用。     

熔融物堆内滞留条件下压力容器外部自然循环特征分析

基于一维稳态两相分离流模型,并引入低流速过冷沸腾净蒸汽产生点方法,建立熔融物堆内滞留(IVR)条件下的两相流动数值计算模型,以获取两相流真实含气率。通过对比ULPU-V试验中自然循环流量,验证数值计算模型预测结果的准确性。针对AP1000堆型,分析几何结构参数和热工参数对其IVR策略中自然循环流量的影响。分析结果显示,冷却水过冷度、流道间隙、堆腔淹没水位、流道入口面积和出口阻力系数对自然循环过程有着不同程度的影响,自然循环稳态流量呈现出不同的变化趋势。     

变截面通道内超音速汽液两相流升压性能计算模型的研究

利用实验数据对变截面通道内渐缩部分超音速汽液两相流压力随进水温度、进水流量和进出口水温升的变化规律进行了定量分析,得出了水喷嘴出口压力的计算方法和定量公式。以此为基础,建立了变截面通道内超音速汽液两相流升压性能的计算模型,该模型的计算结果与实验值的误差小于10％,而且具有一定的通用性研究结果对超音速汽液两相流升压技术的开发具有重要意义     

检验锗γ谱仪性能的实验方法

本文介绍了检验锗γ谱仪系统性能和选择合适的测量条件的实验方法。从实验上研究了锗γ谱测量中脉冲堆积、源位置、谱仪稳定性和峰估计方法等因素对测量结果的影响,估计了它们对测量不确定度的贡献。对两个谱仪系统,实验估计的测量峰净面积的不确定度分别为0.29％和0.34％;用一个~(152)Eu点状γ标准源进行效率刻度,在244—1048keV能区内测量γ发射率的总不确定度分别为(2.0—3.5)％和(2.2—3.6)％(99.7％置信水平)。