径向热流密度分布对并联多通道流动不稳定性的影响研究

以去离子水为工质,在系统压力为0.89~1.32 MPa、入口质量流速为500~750 kg/(m2?s)、入口温度58.5℃~132.3℃的参数范围内,研究了5根圆管[长1400 mm、外径Φ8 mm、壁厚2 mm（1400 mm×Φ8 mm× 2 mm）]加热通道内工质向上流动时,在不同径向热流密度分布条件下并联通道内发生流动不稳定时的特征,并对比了其流动不稳定边界。结果表明,在对热通道发生流动不稳定时的参数进行处理时,径向加热热流密度分布对并联多通道流动不稳定边界无明显影响;对于不同热流密度分布的并联多通道结构,其流动不稳定边界和完全对称加热的并联多通道的流动不稳定边界是一致的。      

用人工神经网络进行CHF参数趋势分析

利用人工神经网络分析了水在上升流均匀加热垂直圆管条件下的临界热流密度（ＣＨＦ）实验数据的参数趋势。以三种观点，即固定入口条件、固定出口条件或以局部条件假设为基础进行了上述分析。采用Ｋａｔｔｏ和Ｇｒｏｅｎｅｖｅｌｄ等的无量纲参数和ＣＨＦ实验数据来一文的ＡＮＮｓ；训练成功的ＡＮＮｓ预测的ＣＨＦ结果比任何其它传统的关系式都好。其远距离监测系统（ＲＭＳ）误差在固定人口条件、固定出口条件和局部条件假设下分别     

管内流动沸腾CHF实验及氟里昂模化研究

在高温高压实验回路上进行了水在竖直管内向上流动的临界热流密度（ＣＨＦ）实验研究。共获得１１７组数据，实验参数为：压力ｐ＝６．３７～１４．７ＭＰａ；质量流速ｗ＝５７１～５４６６ｋｇ／ｍ２·ｓ，进口欠热度△ｈｉ＝９６～７４４ｋＪ／ｋｇ；出口含汽ｘｃ＝－０．０９４～０．７０２．用数学回归整理成经验关系式。该式与实验数据的总均方根偏差为５．３３％．同时，将Ａｈｍａｄ和张振杰氟里昂与水模化转换因子在应用范围内作了一些数学处理，实现了计算机快速双向模化转换，并用氟里昂和水的ＣＨＦ数据对上述两种模化方法进行了验证．结果表明，这两种模化方法都能较好地模拟单通道内水和氟里昂竖直向上流动沸腾的ＣＨＦ现象．其总均方根偏差在１０％以内。在本实验参数范围内，张振杰模化结果在数据分布和均方根偏差上稍优于Ａｈｍａｄ法．     

燃料组件导向管冷壁效应对CHF影响试验研究

燃料组件临界热流密度（CHF）性能是压水堆堆芯热工水力设计和安全分析的基础,对反应堆的安全运行至关重要。本文采用非均匀加热典型栅元和导向管栅元两组CHF试验数据开发了具有针对性的CHF关系式并对比研究了导向管冷壁对CHF的影响,获得了导向管冷壁效应因子。研究结果表明,针对轴向功率非均匀加热,在边界条件一致的情况下导向管的存在不会降低棒束的平均功率,但会导致烧毁点的位置发生变化并使得CHF降低,导向管冷壁效应因子约为8%。     

加热双通道密度波流动不稳定性数值研究

密度波流动不稳定性是影响换热设备安全性和可靠性的重要因素之一,其发生机理十分复杂。本工作基于RELAP5程序对加热通道密度波脉动进行了动态计算分析,揭示了脉动期间流体密度、流量及压降等参数的变化规律,并与两种经典机理进行比较分析。结果表明：密度波脉动期间,通道内流量、密度（空泡）及压降呈周期性脉动,加热通道内轴向不同位置流量不同,进出口流量反相脉动,单向段压降和两相段压降基本反相;加热通道密度波脉动的发生与两相段流量波动传播的延迟性有着密切的关系。     

基于低压过冷流动沸腾临界热流密度数据评价各种公式、模型及95 CHF表

以低压过冷流动沸腾的临界热流密度 (CHF)的实验数据为基础 ,对典型的CHF计算公式、模型及 95CHF表作了评价。所用数据共 2 37点 ,范围如下 :压力 0 1 3～ 1 92MPa;速度 1 4 7～2 2 32m/s;出口过冷度 6 2～ 1 0 8 7K ;加热长度 2 5 5～ 40 0mm ;管径 5 1 7～ 1 6 0mm。     

水和氟里昂在垂直管内上升和下降流动时的CHF值及流动方向因子

分析比较了水和氟里昂介质在垂直圆管内向上流动(正流)和向下流动(倒流)的临界热流密度(CHF)试验数据(水数据298个,氟里昂数据323个)。结果表明,在一定的流动工况下,流动方向对CHF值有明显的影响。直接将上升流数据与下降流数据比较或用上升流公式计算下降数据,其总均方根偏差为6%-14%。上升流CHF试验值大于下降流,但在小临界含汽量区,下降流试验值开始等于和大于上升流试验值。根据上升流与下降流CHF值差异产生机理,提出一形如C=bl·(X_1)~(b2)·(R_(el))~(b3)·(ρ_1/ρ_9)~(b4)的流动方向修正因子。该修正因子有较宽的适用范围,除适用于水数据外,还可用于经过模化处理后的氟里昂的CHF试验值修正。修正后,试验值与计算值的总均方根偏差减小20%-46%,偏差带和最大偏差也有不同程度的减小。     

摇摆运动对自然循环流动不稳定性的影响

分析研究了摇摆运动下的自然循环流动不稳定性和摇摆对不稳定性的类型以及不稳定性起始点的影响.结果表明,摇摆使流动不稳定性提前发生,改变了不稳定性的类型,摇摆引起的波动和密度波型脉动发生叠加.摇摆运动下自然循环存在两个稳定区域,在这两个区域中间包含着不稳定区域.     

成核密度模型对弧形表面CHF的影响

反应堆发生严重事故时,必须及时对反应堆压力容器（RPV）下封头进行外部冷却以降低下封头损毁可能性,事故期间下封头具有很高的热流分布,在实施外部冷却时可能出现由于过冷沸腾导致的气泡聚集而产生换热恶化从而烧毁。本研究利用ANSYS Fluent软件进行RPV外部冷却的临界热流密度（CHF）数值计算,并通过实验对比发现Basu Warrier和Dhir研究的成核密度模型可以很好地应用于球形表面CHF计算。通过对比球形和椭球形下封头CHF,认为椭球形下封头的CHF特性与球形结构完全不同,并不能用球形结构的实验和计算结果去推测椭球形结构的数值和变化规律。      

扁矩形通道CHF试验研究及其CHF关系式的分析评估

间隙在 1～ 3mm的具有大宽度的扁矩形通道 ,其临界热流密度与通常圆管及方管内的相比 ,具有自己不同的特点。对此在尺寸为 80mm× 3mm ,加热长度为 4 0 0mm和 80 0mm的扁矩形通道上 ,进行了上升流及下降流临界热流密度试验研究。并在此基础上 ,结合试验数据 ,对一些CHF预测关系式进行了分析评估。     

神经网络在CHF预测中的应用

利用人工神经网络理论对均匀加热垂直上升圆管内的临界热流密度（ＣＨＦ）进行预测和参数趋势分析。本研究采用局部条件假设,并选用Ｃｒｏｅｎｅｖｌｄ的ＣＨＦ查询表数据为本文神经网络训练的样本,采用训练成功的网络预测ＣＨＦ值可以得到比常规方法更好的效果,其均方差为１４．９％。     

低干度流动沸腾临界热流密度预测模型

基于近壁面气泡拥塞理论,针对高压力、低流速两相流动沸腾传热,建立适用于低蒸汽干度条件下的临界热流密度(CHF)预测模型。模型通过质量守恒方程进行气泡层与主流区域的极限流量传递计算,并采用能够考虑浮升力影响的气泡脱离直径计算公式以及一些现有的气泡脱离点、湍流速度分布和截面含气率等经验公式作为求解模型的本构方程。根据试验数据拟合得到气泡层临界含气率计算公式。模型的计算结果与试验数据吻合良好,在高压力、低流速条件下具有较高的预测精度。     

临界热流密度的人工神经网络预测法

本文成功地训练了3种用于预测临界热流密度(CHF)的人工神经网络,其输入参数分别是系统压力、质量流速、平衡含汽量;其输出参数是CHF.通过人工神经网络,分析了压力、流量、热平衡含汽量和进口过冷度对CHF的影响,且成功地将人工神经网络应用于CHF的预测中,预测结果与实验值符合很好.分析结果表明:人工神经网络训练的3种类型中,类型Ⅱ的预测精度最高,可达±10%.     

不对称加热矩形窄缝通道临界热流密度研究

以氟利昂12为冷却介质,对4种加热比条件下的矩形窄缝通道双面不对称加热工况下的临界热流密度(CHF)进行实验分析,获得各种工况下CHF与冷却剂质量流速、入口过冷度、出口含汽率的关系。实验结果表明:低含汽率下,CHF随加热比的增加而增加,随着含汽率的增加,不同加热比的实验通道内CHF差异减小;高含汽率下,CHF随加热比变化趋势与低含汽率的相反。     

低流速下临界热流密度（CHF）关系式分析

本文介绍了国外开展低流速下临界热流密度实验研究的概况，通过对两个常用于低流速下临界热密度（ＣＨＦ）预测的经验关系式的分析，说明了进一步开展低流速下临界热流密度实验研究的必要性，同时对将来的研究工作提出了建议。     

人工神经网络在棒束临界热流密度预测中的应用

基于已有的棒束临界热流密度数据库，采用COBRA-Ⅳ程序计算得到子通道局部临界热流密度数据库。用人工神经网络（ANN）理论对数据库进行训练，得到基于ANN理论的棒束临界热流密度预测模型。预测模型的预测精度显著高于常用经验关系式的预测精度，其预测值的均方差为5.63%。     

管内竖直向上流动水的临界热流密度研究

在高温高压回路上，对φ１０×１竖直管内临界热流密度现象进行了实验研究．实验参数范围为：压力ｐ＝６．３７～１４．７ＭＰａ；质量流速Ｇ＝５７１～５４６６ｋｇ／（ｍ２·ｓ）；人口欠热焓△ｈｉｎ＝９６～７４４ｋＪ／ｋｇ．通过实验，得出了在上述参数范围内的临界热流密度关系式，并用实验数据对Ｂｉａｓｉ关系式和Ｂｏｗｒｉｎｇ关系式进行了评价．     

临界热流密度实验研究进展

临界热流密度是重要的限制性热工参数，它的大小直接影响反应堆的安全性和经济性。本文介绍了我国核电站临界热流密度实验研究进展，比较了国外核电站临界热流密度研究发展状况，文章认为，我国临界热流密度实验研究的发展方向是进行全长棒束非均匀加热临界热流密度的实验研究。     

关于核电站燃料棒束临界热流密度研究中一些问题的讨论

本文分析了定位格架对临界热流密度(CHF)影响的机理,讨论了如何判断定位格架热工性能的好坏;对我院已做过的几种带不同定位格架的核电站燃料棒束的 CHF 实验结果作了对比分析,并与国外最新的 CHF 经验公式作了对比。     

单棒垂直方形通道临界热流密度实验研究

采用R134a作为流体工质,对单棒垂直方形通道临界热流密度（CHF）进行了实验研究。流道横截面为19 mm×19 mm的方形通道,内置外径为9.5 mm的单根加热棒,用来模拟压水堆中典型栅元通道。实验工况通过流体模化方法覆盖了压水堆典型运行工况。实验结果表明,R134a在方形通道内的CHF参数趋势与圆管中水的CHF参数趋势相同,R134a可以替代水作为模化工质;通过对圆管Bowring关系式和Katto & Ohno关系式进行冷壁因子修正,可用于预测带有冷壁的方形通道的CHF;Katto的流体模化方法适用于带有冷壁的方形通道。