水平圆管临界热流密度实验研究

对水平圆管内低质量流速临界热流密度(CHF)进行了实验研究和分析。实验研究发现,水平流动圆管沸腾临界发生在圆管加热壁面顶部。通过对沸腾临界发生时圆管出口的质量含汽率和流型进行分析发现,本文研究的参数范围内沸腾临界时的出口含汽率高,流型为环状流,沸腾临界类型为干涸型(Dryout)。将经验公式预测值与实验结果进行比较发现,Bowring公式和Lookup table的预测值远大于CHF的实验值。导致此现象出现的主要原因为:Bowring公式和Lookup table是基于竖直流动CHF实验数据开发的模型,水平流动时在重力的作用下环状流液膜呈非均匀分布,顶部液膜干涸提前触发沸腾临界造成CHF值降低。     

竖直圆管内脉动流量下临界热流密度预测

以预测脉动流动下临界热流密度下降阈值的温度反馈模型为基础,用实验数据对理论预测结果进行修正,并根据修正后的临界热流密度下降阈值拟合了一个流量脉动条件下竖直小管径圆管内临界热流密度的半理论半经验预测公式.该公式预测值与低压低质量流速下Umekawa和Ozawa的脉动流动临界热流密度实验结果相比较,平均相对误差为11.15%,低于Kim关系式21.04%的预测误差.     

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%.     

单管内向下流动低含汽量下临界热流密度的理论估算

利用质量守恒、动量守恒和能量守恒方程,采用汽泡动力学和两相流的经验处理技术,导出了一个计算汽液两相流在单管内向下流动的临界热流密度(CHF)半径验关系式。其理论计算值与实验值有很好的一致性。     

摇摆条件下圆管DNB型临界热流密度数值研究

针对摇摆条件下的竖直圆管内偏离核态沸腾（DNB）临界热流密度（CHF）进行了三维数值计算,采用欧拉两相流模型和非平衡壁面沸腾模型,通过将静止管道的CHF模拟值和实验值进行对比,完成了不同壁面沸腾子模型的敏感性分析。对15种振幅和周期组合的正弦简谐摇摆运动的竖直管道的CHF进行预测。结果表明：所有摇摆条件均导致了DNB现象的提前发生,在最“剧烈”的摇摆情况下,CHF的值最小。管道内的温度和换热系数会随着摇摆运动发生周期性的改变。在一个周期内,更大的振幅和更小的周期都会导致加热壁面在某时刻出现更小的换热系数,从而导致壁面最高温度上升。本研究可以为摇摆条件下DNB型CHF的数值预测提供参考。     

环形窄缝通道内干涸型临界热流密度的理论研究

在双面加热的垂直环形窄缝通道内,对向上流动环状流的临界热流密度(CHF)进行理论研究,以质量、动量和能量守恒方程为基础建立数学物理模型。对该模型进行数值求解,得到了不同窄缝间隙通道内的CHF和临界含汽率的关系曲线,分析得出压力对CHF的影响,并将理论计算值与实验值进行比较。     

临界热流密度查询表的现状及其存在的问题

CHF查询表(LUT)已广泛用于核反应堆热工水力及安全分析程序中.从2005和1995版LUT的区别可以发现, 2005 LUT主要对网格、过冷沸腾区进行预测;并对极限含汽量区(LQR)的预测和光滑函数的选取进行了改进,得到了更高的预测精度和更完善的参数趋势预测.最后分析了LUT需要进一步解决的问题.主要如下:低流速区的预测;直径对CHF的影响;接近临界压力点区域的预测.     

人工神经网络在圆管临界热流密度数据处理中的研究

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)进行了预测。分别采用进口条件、出口条件以及局部条件假设，利用收集到的6941个CHF实验数据中的一半作为神经网络训练的样本，采用训练成功的网络预测CHF值可得到比常规方法更好的效果，其均方差分别为6．6％、10．39％和21．39％。     

高流速下窄矩形通道内临界热流密度试验研究

在常压下,对具有窄间隙的矩形通道进行了下降流大流速临界热流密度试验研究。研究发现：大流速下临界热流密度随着流速的增加而呈线性增加,随出口含汽量的增加而减小Sudo公式的预测值较试验值要小在人口参数相同时。即相同的人口过冷度和质量流速式矩形通道的长度对临界热流密度的影响较小;如果从出口质量流速和出口含汽量来看,在相同的出口参数下,长度的增加将显著降低临界热流密度。     

矩形窄缝通道临界热流密度数值预测

利用已有的实验数据对Weisman模型和Kwon模型的计算结果进行计算与分析.结果表明:2套模型计算偏差分布趋势相似,但Kwon模型的分散度较小,精度更高.对于矩形窄缝通道,已有的汽泡壅塞模型预测精度较差;不宜将汽泡壅塞模型直接用于矩形窄缝通道.结合矩形窄缝通道自身的特性对其中的Kwon模型进行了拓展.改进后的模型具有...     

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。     

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．     

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。     

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％。     

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。     

卧式V型管管壁温度特性及临界热负荷的研究

本文对卧式Ｖ型管高压汽水两相流的传热特性进行了试验研究。根据试验得到了计算临界热负荷的关系式。该式可用来预测卧式Ｖ型管弯头上、下游部分的传热恶化条件，为沸腾燃烧锅炉中卧式Ｖ型坦管、锅炉炉膛出口凝渣管等的设计与运行提供了可靠依据。     

倾斜窄长套管内自然对流沸腾临界热流密度的实验研究

用实验方法对浸没在饱和液体中的倾斜窄长加热套管内的自然对流沸腾临界热流密度进行了实验研究,考察了套管间隙、管长、倾斜角和工质对临界热流密度的影响,并考虑了倾斜角对重力的影响,对用于预测垂直套管内自然对流沸腾临界热流密度的半理论半经验公式进行了修正。修正后的公式能较好地预测本实验和他人实验的结果。