内螺纹管临界热流密度预测与数值计算

基于壁面汽泡壅塞理论,针对近临界压力区两相流动沸腾的偏离泡核沸腾(DNB)现象,对垂直上升内螺纹管的DNB型临界热流密度(CHF)进行了数值计算研究。以内螺纹管为分析对象改进已有的汽泡壅塞模型,计算了汽泡层区与主流区的极限传递质量流量、湍流速度分布、汽泡层区临界截面含气率等本构关系,汽泡脱离直径的计算考虑了汽泡接触角的影响。本文模型还根据大量CHF实验数据拟合得到了新的α_b关联式。最后,基于Fortran语言编制了CHF的理论预测数值模型程序,研究分析了压力、质量流速、热平衡干度及进口欠焓对CHF的影响,并根据CHF查表值对本文模型进行评估,同时将实验得到的内螺纹管CHF数据与采用Bowring模型、Katto模型、Shah模型和本文模型计算的CHF进行比较,发现本文模型的误差最小,与实验值吻合结果较好,说明本文模型能较好地对垂直上升内螺纹管DNB型CHF进行预测。