冷中子源氢热虹吸系统传热极限研究

提出了一个简便的计算方法，用以确定冷中子源氢热虹吸管的尺寸。计算结果表明：当热虹吸管的外管内径为54mm、内管内径为21mm时，传统热极限为3kW。     

控制棒驱动机构轴向传热特性试验和理论分析

核反应堆控制棒驱动机构（CRDM）是反应堆关键的安全设备,担负着反应堆的启动、功率调节和安全停堆等重要功能。为保证CRDM在运行工况下的温度,本文对某一型号CRDM轴向传热特性进行试验和理论分析。通过试验,测量磁轭线圈位置处驱动杆内壁温并建立试验系统加热功率与冷却风速的关系,获得了保证磁轭线圈正常工作的最小风速以及最小散热量。通过理论分析,建立了CRDM行程壳体内部热虹吸现象的传热模型,模型计算结果与试验结果吻合良好。     

低压系统中非能动虹吸破坏的机理研究

虹吸破坏现象对核安全中的冷却剂丧失事故有重要影响。对非能动空气-水两相流系统中的虹吸破坏过程进行了实验研究,观测了流动过程,对压差、液相流量及液位随时间的变化进行了测量。实验观察到下降管段中的两相流流型随时间变化依次为泡状流、弹状流和降膜流。实验结果表明,非能动虹吸破坏系统能够显著增加压降,降低液相流量。因此,非能动虹吸破坏现象能够减少冷却剂丧失事故中堆芯裸露的风险。     

压水堆主系统T型三通管传热实验研究

对射流垂直向下入射至主流中，射流管与主管直径比为0．16时，在宽广的射流与主流流速比范围内（R＝0．01－1．5），测量了3个不同区域内加热装套管前后三通管传热情况，通过实验得到了不同流速比条件下不同区域的近壁流体温度及换热系数，比较了热套管对于三通管传热的影响，通过实验发现，热套管的主要影响区域是射流与主管连接区及射流管内，对于射流管下游区域的影响很小，在流速比较高时，热套管的影响作用更明显一些。     

螺旋管中汽-水两相流强制对流沸腾传热研究

对螺旋管中两相强制对流沸腾传热特性进行了试验研究。试验是在高压水回路上进行的 ,试验参数为系统压力 6 0～ 1 1MPa ,质量流速 40 0～ 1 2 0 0kg/(m2 ·s) ,热流密度 0～ 45 0kW /m2 ,螺旋直径1 3 7m ,螺旋上升角 3 94°。用修正L M关系式整理了两相强制对流放热系数。同时也得到了螺旋管单相水和单相蒸汽的强制对流放热系数 ,并与文献进行了比较     

堆芯紧急冷却安注热混合实验研究

以核电厂压水堆中失水事故(LOCA)堆芯紧急安注系统(ECCS)启动后安注接管与冷管段的T型管处冷、热流体混合为研究对象,进行安注管和主管道内过冷水-高温冷却剂的热混合特性实验以及过冷水-汽水混合物直接接触冷凝特性实验,通过缩比尺寸实验对热混合相关现象进行研究。结果表明,单相热混合实验管内温度场随不同射流流型成一定分布;两相热混合工况安注后冷凝量随主管蒸汽量变化而成线性分布,并总结实验数据形成适用于本实验直接接触冷凝相关关系式。     

冷中子源封闭的两相热虹吸系统自稳特性研究

提出包含缓冲罐在内的封闭两相热虹吸自然循环回路的自稳模型.在缓冲罐与冷凝器间连接管的绝热和瞬间温度平衡两个条件下,研究其自稳特性,并与日本京都大学提出的模型进行了对比,提出提高自稳特性的措施.     

波纹管管外冷凝传热特性分析与实验研究

通过理论分析和实验验证,考察了冷凝流体在波纹管外表面的流动模型与传热情况,推导了波纹管冷凝传热系数的理论计算式;通过实验修正,计算式与实验结果较为一致,误差小于10%.同时研究了波纹管结构参数对波纹管强化传热性能的影响,探讨了其强化传热机理.结果表明,在滞流范围内,波纹管的传热系数为相同条件下直管的3～5倍,若考虑面积增加因素,强化传热效果为直管的5～7倍.     

倾斜管内汽水两相流传热恶化区传热特性的研究

本文研究了φ32mm×3mm,倾角为14°和10°的不锈钢管内沸腾传热恶化特性。针对流动不均匀性,讨论了各参数沿周向分布的不均匀性,提出在整个传热恶化区域,存在两种不同的传热恶化机理,基于传热与流型有关的设想,首次采用两相折算流速来整理传热恶化数据,获得了折算流速与最大内壁超温峰值的关系曲线。实验研究证明,用两相折算流速来整理数据,不仅“浓缩”了数据,而且揭示了各运行参数间一些新的规律。     

中国先进研究堆冷中子源两相虹吸氢系统的概念设计及可行性试验

提出了中国先进研究堆冷中子源氢系统的概念设计方案,并进行了可行性试验。针对概念设计中采用的两相虹吸氢回路系统,使用氟里昂113进行了1：1的模化试验研究,确定了中子慢化室含气率、热虹吸系统循环能力及各部件的初步结构形式和尺寸。还进行了气泡在不同液体中上升速度的试验研究,以决定密度、粘度及表面张力等物性对气泡上升速度、含气率、系统循环能力的影响,分析得到模化关系,以便将氟里昂模化试验的结果应用于中国先进研究堆(CARR)堆冷中子源氢系统的设计。     

液态铅铋合金管内流动传热特性研究

为研究液态铅铋合金的流动传热特性,建立了相应的实验台架,并开展了传热特性试验,获得了1组针对液态铅铋合金的传热关系式。同时使用Fluent程序对圆管内铅铋合金的流动换热进行了模拟计算,以研究不同湍流普朗特数模型和不同湍流模型的选取对计算结果的影响。根据计算结果,探讨了不同湍流普朗特数模型对计算结果的影响,并得到了不同Peclet数下推荐使用的物理模型。     

窄环隙流道强迫对流换热实验研究

在一回路水分别从内侧和外侧加热二回路水的条件下，进行了竖直窄环隙流道强迫对流换热实验。结果表明，窄隙流道具有强化和抑制换热的双重作用，其换热特性与微槽道非常相似，而与普通流道显著不同．没有明显的层流区、过渡区和紊流区换热之分。     

窄环隙内单相对流换热的实验研究

鉴于流体在小尺度流道内流动换热时所表现出的特殊性 ,对水在竖直环隙内受迫流动时的单相对流换热特性进行了实验研究 ,两组实验件的环隙宽度分别为 0 9mm和 2 4mm。实验结果表明 ,窄环隙可以对单相对流换热起到强化作用 ,但较 2 4mm环隙而言 ,0 9mm环隙不但不能进一步强化换热 ,反而削弱了环隙的强化换热作用     

基于流固共轭传热的两相流动数值模拟及燃料子通道CHF预测研究

为对过冷沸腾两相流动进行准确模拟,并探索临界热流密度（CHF）预测方法,本文基于共轭传热和两相CFD分析的方法,通过流固界面耦合,建立流固共轭传热两相流动耦合求解的数值模型。首先通过典型燃料棒栅元过冷沸腾两相流动的模拟,验证数值模型的正确性。随后对燃料子通道内两相流动进行模拟,并在两相流动模拟的基础上,通过准瞬态的方法,建立与CHF试验过程非常近似的CHF预测方法,将加热壁面的温度飞升作为CHF判定的标准,实现对燃料组件子通道CHF的数值预测。研究表明,本文建立的数值模拟方法,可为燃料组件或其他换热系统的CHF预测奠定基础,为燃料组件的设计提供新的辅助手段。     

R134a卧式螺旋管内沸腾两相流型与传热特性实验研究

在蒸发温度为5～15 ℃、热流密度范围为5～20 kW·m^-2、工质质量流速变化范围为50～500 kg·m^-2·s^-1和干度范围为0.01～0.9的条件下,对R134a在卧式螺旋管内的沸腾两相流型及传热特性进行了实验研究。利用可视化技术对流型进行了观察分析,发现在相同工况条件下,卧式螺旋管上升段和下降段的流型有所不同,特别是形成环状流之前存在明显不同的过渡流型,分别为波环状流型和超大气弹流型,因此,对上升段和下降段分别建立了流型图。获得了传热系数随工质的干度、质量流速和热流密度等参数的变化关系,发展了R134a在卧式螺旋管内流动沸腾传热系数的计算关联式。     

Investigation of Pre- and Post-Dryout Heat Transfer in Upward Steam-Water Two-Phase Flow at Low Flow Rate

A heat transfer experiment was performed on steam-water two-phase flow in an annular flow path with a uniformly heated rod under the conditions of the mass flow rates from 0.2xlO⁶ to l.Ox 10⁶ kg/m²-h, inlet qualities from 0.5 to 1.0, heat fluxes below 4.7x 10⁵ W/m² and pressure of 31 bar. Dryout of the heater rod surface was observed resulting in the sharp rise of the heater rod surface temperature. Measured heat transfer coefficients were compared with the several empirical and semi-empirical correlations with the emphasis on the applicability of the correlations to the present test conditions being important in the analysis of the thermal hydraulic behavior during a LOCA of a nuclear reactor. The measured heat transfer coefficient in the pre-dryout region is lower than the existing correlations. The cooling of the heat transfer surface by the liquid phase in the post-dryout region is significant, which is neglected in the existing correlations. The heat transfer coefficients calculated for the post-dryout region by the Groeneveld correlation show good agreement with the presently measured results within the accuracy of 0~27%.     

钛螺纹槽管传热及流动阻力的实验研究

介绍了钛螺纹槽管传热及流动阻力的实验结果,并对结果进行了分析。根据大量实验数据,得到了计算对流换热系数、冷凝换热系数及阻力系数的经验关联式。实验结果表明,钛螺纹槽管是实现冷凝器小型化较为理想的强化管管型。