低流量下等高差自然循环系统倒流现象实验研究

自然循环系统由于具有固有安全性而被广泛应用于核电站中。等高差自然循环系统是一种特殊的系统,其加热段与水箱之间是通过上下水平段连接。在低流量条件下,这类自然循环系统会发生水箱冷水倒流至上水平段的现象,目前对该现象的研究并不常见。对等高度差自然循环系统的上水平段倒流特性进行了可视化实验研究。实验结果表明,上水平段倒流长度随流量的增加而减小,随着加热段出口流体与倒流流体温差的增大而增加。研究发现,上水平段倒流现象主要受加热段出口流体惯性力和与倒流流体形成的浮升力共同影响,并且倒流现象的发生可以通过Richardson数来判定。     

热气泡式微流体驱动器的研究进展

热气泡式微流体驱动器是微驱动的一个研究分支,是微流控器件的重要组成部分。热气泡式微流体驱动器没有机械可动部件和机械变形,结构简单、容易加工制造、可靠性高,在航空航天、生物医学和化学等领域具有广阔的应用前景。目前,热气泡式微流体驱动器主要采用4种加热方式：电阻加热、电磁感应加热、激光加热和电火花加热。对以上4种热气泡式微驱动器的研究进展进行了总结,分析了不同加热驱动方式的工作原理、结构组成、微加工制作方法、实验测试结果和驱动特点,并对今后热气泡式微驱动器的发展趋势及研究方法进行了分析。     

加热功率对低压低高差自然循环系统两相流动特性影响研究

对浮动式核电站中一类具有倾斜热管段的低压低高差自然循环系统的两相流动特性进行了实验研究,分析了加热功率对两相流动特性的影响。结果表明,不同功率条件下系统存在两相稳定冷凝和伴随蒸汽冷凝诱发水锤两相振荡2种流动模式,热管段内过冷水倒流和蒸汽与低温过冷水直接接触冷凝是导致2种流动模式的内在机制。此外,蒸汽冷凝诱发水锤的发生会产生较大压力脉冲,并导致过冷水倒流长度显著增加,进而加剧系统流动不稳定。进一步研究表明,加热段出口含气率可以作为流动不稳定判断依据。      

低功率条件下低高度差开式自然循环流动模式研究

开式自然循环系统广泛应用于能源和化工领域。在一些特殊条件下，低高度差自然循环系统应运而生，但目前研究并不充分。本文采用蒸汽加热方式，对这类的低高度差开式自然循环系统在低功率水平下的流动模式进行了实验研究，并对其流动模式以及存在物理现象进行了详细的分析。研究发现，在不同功率水平下，因受不凝性气体和过冷沸腾的影响，该自然循环系统主要存在4种流动模式。最后，对不同流动模式转变点的加热段进出口温度进行分析，结果表明加热段出口温度可作为系统流动模式的判定依据。