小型NaK热真空电磁泵热控措施影响分析

热真空电磁泵是一种在热真空环境条件下使用的高温电磁泵，换热途径的缺失使得设备整体温度很高，高温会使结构和功能材料的性能剧烈下降。本文采用数值计算方法对中国原子能科学研究院研制的小型NaK热真空电磁泵内构件温度分布进行了计算。结果表明：在泵沟外壁采用真空隔热屏、气密腔室内外壁喷涂黑体涂层的热控措施行之有效，降低了设备内构件尤其是励磁线圈的温度，提高了设备的使用寿命。     

核级阀门流体阻断试验技术研究

在试验装置上开展了压水堆运行参数范围内动力驱动阀门的流体阻断试验研究和止回阀的动态逆流与静态逆流试验研究。试验结果表明：开展动力驱动阀门流体阻断试验时，在设施能力不足的情况下可将阀门开启度适当减小，也能验证阀门阻断流体的能力；止回阀静态逆流试验相较于动态逆流试验能更苛刻地考验止回阀的阻断性能。本文结果可为开展同类验证试验在试验方法的选取上提供依据。     

基于LabVIEW与PCC构建变压器用冷却器性能测控系统

基于LabVIEW软件平台与PCC(计算机可编程控制器)硬件平台,结合无线通信技术,设计了一种变压器用冷却器性能检测试验装置实时测控系统。系统充分利用了LabVIEW与PCC各自优点,实现了装置的远程实时数据采集与设备控制。采用三电一体集成技术,有效地提高了装置的自动化水平,并降低了电控单元的复杂程度,具有开发周期短、测控精准、运行可靠、智能程度高、更改便捷等显著优点。该系统已于2012年10月通过验收,实践应用效果良好。该方案可推广至其他稳态、准稳态热工水力试验当中。     

液态金属传热试验回路管道系统的应力分析和计算

该试验回路工质为液态金属，额定运行工况下，回路热段的运行温度为600℃，冷段运行温度为400℃。在两种特定流程的运行情况下，热段运行温度为600℃，而冷段运行温度为500℃。计算压力为0．5MPa。管道材料全部为316不锈钢。     

高温钠热管传热性能试验研究

为获得高温钠热管传热性能,开展真空条件下钠热管启动性能和等温性能试验,获得了钠热管真空条件下启动速度与等温性能数据;开展强制冷却工况条件下传热性能试验,获得了钠热管声速限特性与试验工况下的最大传热功率。经试验验证,所研制高温钠热管在真空条件下,580 ℃时完全启动,启动用时20 min,轴向壁面温差低于11 ℃,等温性能良好;钠热管传热功率在工作温度为500～650 ℃时受声速极限限制,在650 ℃以上受携带极限限制;在750 ℃和850 ℃时,测得热管最大散热功率分别为4.78 kW与8.02 kW,对应的最大轴向热流密度分别为1.51 kW/cm²与2.53 kW/cm²。试验结果表明,所研制钠热管具有较强传热能力,可满足热管式核反应堆等工程应用需求。     

竖直圆管内向上流动的干涸实验研究

在直径为8.2 mm的竖直向上均匀加热圆管上进行了干涸型临界热流密度实验研究，加热长度2.4 m，压力3.2～19.7 MPa，质量流速963～2 707 kg/（m²•s），进口欠热度34～213 ℃，出口含汽率0.11～0.78。研究发现：临界热流密度随进口欠热度、质量流速的增加而线性增加，随出口含汽率的增加而迅速减小。通过对临界气液两相参数的分析发现，本实验参数范围内，蒸汽速度是导致干涸的主要原因。当达到临界蒸汽速度时，近壁面液体消失触发临界。随压力的增加，表面张力逐渐减小，液膜更易被撕裂，因而临界蒸汽速度随压力的增加而减小。从高压实验数据出发得到临界蒸汽速度U_cr，参考Steen和Wallis推荐的夹带开始速度U₀，建立了预测临界蒸汽速度的模型：U_cr=25U₀+4。利用低压实验数据对预测模型进行了验证，符合较好。     

基于多孔介质模型的钾热管数值模拟

为研究钾热管内传热传质机理,对钾热管进行了数值模拟。建立了固液气三相耦合数学模型。其中对吸液芯液体流动区域采用了多孔介质模型,该模型考虑了液体流动对热管传热性能的影响。利用PHOENICS3.6对数学模型进行数值计算,得到了热管内的稳态工作参数。分析模拟结果得到了钾热管内部各相工质传热、传质机理,并与试验数据进行了比较。结果表明,模拟结果与试验数据符合较好。     

强迫循环沉淀式冷阱试验与数值模拟

对于钠钾合金热传输系统,其传热和机械等性能会因工质中杂质的存在而严重受损,因此必须对杂质浓度加以控制。而冷阱就是承担着净化钠钾合金作用的重要部件。本文选取强迫循环沉淀式冷阱对其流动传热特性进行了分析研究,利用CFX程序对冷阱的运行工况进行数值模拟,通过试验对比验证,得出其较完整的工作特性曲线,并给出优化建议。     

差动变压器式单点液态金属液位计的研制

研制了一种全新的差动变压器(LVDT)式单点液态金属液位计,并对其性能进行了测试。结果表明,该型液位计不受诸多误差因素的影响(如温度效应),其探头可在0~650℃范围内长期工作,其对液面测量误差优于±2mm。该型液位计配合专用的驱动机构,可实现液面的连续测量。