低压流动稳定性实验研究(英文)

在5MW核供热反应堆模拟热工水力学实验回路HRTL-5上研究了在低压(P=0.1,0.24MPa)自然循环各种进口过欠热度条件下,单相及两相流流动特性。研究了不同种类的流动不稳定性,如,欠热沸腾不稳定性,欠热沸腾引起的闪蒸不稳定性,纯闪蒸不稳定性,密度波-闪蒸耦合不稳定性及高频流动振荡。研究结果表明:低压自然循环系统在绝大部分进口欠热度条件下,其两相流流动是不稳定的,仅在小进口欠热度条件下可获得稳定的两相流流动;在高进口欠热度条件下,加热段中的欠热沸腾控制流动不稳定,在中进口欠热度条件下,加热段中的欠热沸腾及上升段中的空泡闪蒸控制流动不稳定。     

低压高过冷度下自然循环流动不稳定性实验研究

对具有长直上升段的自然循环系统,开展了流动不稳定性实验研究。同时,详细分析了低压、高入口过冷度条件下典型的流动不稳定现象。实验表明：自然循环系统的结构、流体的热边界条件会影响自然循环的运行特性及流动不稳定性类型。较高入口过冷度下,高热流密度导致系统脱离稳态后,很难重新回到稳定的两相自然循环流动状态。随着热流密度的提高,系统会经历间歇沸腾、复合动态流动不稳定性等状态。依据实验结果得到了高入口过冷度下的不稳定性边界图。在两相振荡期间,自然循环驱动压头和回路阻力的主要影响因素集中在长直上升段和加热段。加热段出口积聚的大量气泡对上、下游流体的强烈挤压作用是流量大幅振荡及逆流的主要原因。     

低压自然循环间歇泉流动不稳定性实验研究与RELAP5程序验证

对低压条件下自然循环回路内的两相间歇泉流动不稳定性进行了实验研究。同时,对RELAP5/MOD3.2程序计算低压自然循环间歇泉流动不稳定的可行性进行了验证分析。实验结果表明,低压条件下,间歇泉流动不稳定产生的根本原因在于有效驱动压头的周期性变化,与加热段内气液两相流动的形成-消失周期密切相关。下降段内流体温度越高,波动周期越短。实验数据与RELAP5/MOD3.2程序模拟计算结果符合较好,说明RELAP5/MOD3.2程序对模拟计算低压条件下自然循环间歇泉流动不定稳性具有较好的适用性。     

低压自然循环系统流动闪蒸过程流型研究

本文采用高速摄影和网格电导传感器对低压自然循环系统垂直上升段内闪蒸诱发的两相流流型演变开展研究。针对不同的流动状态,分别给出了稳定和不稳定两相流动条件下上升段内的流型种类。基于上升段内流体温度沿轴向的变化规律,确定流体温度沿轴向位置的转折点为闪蒸发生的起始位置。采用无量纲过冷数和闪蒸数,对低压自然循环系统的流动状态进行了划分;在入口过冷数小于12、闪蒸数介于4～5之间时,系统处于稳定的两相自然循环流动状态。     

低压自然循环系统流动闪蒸过程流型研究

本文采用高速摄影和网格电导传感器对低压自然循环系统垂直上升段内闪蒸诱发的两相流流型演变开展研究。针对不同的流动状态,分别给出了稳定和不稳定两相流动条件下上升段内的流型种类。基于上升段内流体温度沿轴向的变化规律,确定流体温度沿轴向位置的转折点为闪蒸发生的起始位置。采用无量纲过冷数和闪蒸数,对低压自然循环系统的流动状态进行了划分;在入口过冷数小于12、闪蒸数介于4～5之间时,系统处于稳定的两相自然循环流动状态。     

气空间对自然循环两相流动系统稳定性影响实验研究

微沸腾工况运行是核供热堆实现热电联供的关键性问题之一，微沸腾运行工况下，两相流系统稳定性更加不利和复杂。通过实验研究，揭示了气空间对两相流系统稳定性的影响，研究提出通过气空间改性来抑制系统不稳定。实验结果表明，在气空间加装隔离孔板，对两相流系统不稳定振幅有明显的抑制作用，对两相流系统不稳定边界也有改善。      

低压自然循环系统中的流型实验研究

在5MW低温供热堆热工水力学实验台架HRT-5上,以水为工质,进行了低压自然循环两相流流型及流型对密度波不稳定性影响的实验研究。结合可视化观察,利用局部差压信号进行流型鉴别。提出了Sr数可以很好地鉴别不同流型,具有明确的物理意义。描述了系统压力为1.5MPa,0.24MPa及0.1MPa下不同工况的流型,认为在1.5MPa工况下发生低干度密度波不稳定时,流型为泡状流,无流型转换,在流型为泡状流向间歇流过渡区时不会引起密度波不稳定。分析了常压稳定闪蒸时上升段出口的流型。在低温供热堆全参数、全尺寸模拟系统中,进行两相流流型的分析研究,对充分认识低温供热堆中各种工况下的流动形态提供了直接的有价值的成果。     

低压自然循环系统中的流型实验研究

在5MW低温供热堆热工水力学实验台架HRTL-5上,以水为工质,进行了低压自然循环两相流流型及流型对密度波不稳定性影响的实验研究。结合可视化观察,利用局部差压信号进行流型鉴别。提出了Sr数可以很好地鉴别不同流型,具有明确的物理意义。描述了系统压力为1.5MPa,0.24MPa及0.1MPa下不同工况的流型,认为在1.5MPa工况下发生低干度密度波不稳定时,流型为泡状流,无流型转换,在流型为泡状流向间歇流过渡区时不会引起密度波不稳定。分析了常压稳定闪蒸时上升段出口的流型。在低温供热堆全参数、全尺寸模拟系统中,进行两相流流型的分析研究,对充分认识低温供热堆中各种工况下的流动形态提供了直接的有价值的成果。     

回流流动极限实验研究综述

回流冷凝是压水堆发生失水事故（ＬＯＣＡ）时的重要传热方式之一。当堆芯冷却剂严重丧失，自然循环又不能建立起来时，堆芯剩余释热依然能靠回冷凝带山。但在一定条件下会出现回流流动极限ＣＣＦＬ，并因此增加堆芯踝露程度。本文介绍了国外一些研究者在ＣＣＦＬ方面的研究成果，并建议开展ＣＣＦＬ研究。     

并联多通道流动不稳定性实验研究

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)、入口温度为58.5℃～132.3℃的条件下,研究了2、3、5根圆管通道(1400 mm×Φ8 mm×2 mm)内工质向上流动时并联通道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,加热并联多通道进入两相后首先发生流量漂移,当通道出口含气率达到一定程度后,最热通道与其他通道之间发生周期性流量脉动;在对称加热条件下,加热通道数目对并联多通道流动不稳定边界无明显影响。     

稳态和瞬态流动条件下低压欠热沸腾水的临界热流密度实验研究

稳定流动和流量衰减条件下,在内径15.9mm的圆管上进行欠热沸腾水的临界热流密度实验,覆盖的参数范围为:压力p=0.2～1.7MPa,速度v=2.1～13.5m/s,出口欠热度ΔTs=0～110K,临界热流密度qCHF=(3.2～13.5)×106W/m2。结果表明,对于稳定流动条件,在较高压力下,临界热流密度随ΔTs的减少基本上呈单调下降趋势。然而,对于p≤0.3MPa,在ΔTs降低到30K以下的一定值时(此值随流速变化而有所不同,且较大值对应较高流速),临界热流密度达到最低值,此后,随ΔTs进一步降低临界热流密度转而升高,并伴随摩擦压降陡峭增大。对于流量衰减的流动工况,在较高…     

低压下两相自然循环流动不稳定性的实验研究──（Ⅰ）机理探索

对两相自然循环流动不稳定性问题进行了机理性实验研究,系统压力范围为０．１ＭＰａ－０．４ＭＰａ。通过实验,分析了不稳定流动的机理,并根据其内在特性总结出两类主要的不稳定流动,为深入进行理论研究打下了良好基础。     

低压下两相自然循环流动不稳定性的实验研究──（Ⅱ）影响因素的研究

通过对低压下不同工况系统实验研究，总结了包括系统压力、进口过冷度、加热段进出口阻力、加热段管径等对流动不稳定的影响，并对实验数据进行了综合，得出了一个无量纲关系式。     

低温低压下沥青铀矿合成实验研究

前言在研究某地碳硅泥岩型铀矿地质特征和矿床成因过程中,重点研究了该矿床沥青铀矿形成的物理化学环境,并在实验室内模拟了沥青铀矿形成的主要条件。从我们调研的材料看出,早在四十年代美国原子能委员会(AEC)下设的科研机构就已做过沥青铀矿合成实验,苏联至五十年代末还发表过合成沥青铀矿的有关文章。然而就我们所知,前人的合成实验大多在高温高压下进行,也有人如J.W.格鲁纳(1954年)提到了曾在50℃及室温下做过沥青铀矿的合成实验。但他们的合成产物只是雏晶,未得到X射线粉晶分析的德拜图,也未见详细的合成矿物学报道。     

低压自然循环复合流量脉动实验研究

在低压流动沸腾不稳定性实验中,研究了自然循环流动在不同入口过冷度下的演化过程。对实验中的流动沸腾不稳定性入口流量信号进行快速傅里叶变换,基于振幅和频率特性区分了3种流动脉动模式:小幅流量脉动、复合流量脉动和逆流。分析了加热功率和入口过冷度对自然循环不稳定性的影响。根据加热段出口水温变化得到了出口的流型变化,当流量波动振幅较小时加热段出口流体始终是饱和状态,而当流量波动振幅较大时,加热段出口为单相液体和两相混合物交替通过。给出了这3种流量脉动的边界图,分析了热流密度和入口过冷度对流量脉动模式的影响。结果表明:出口含气率大于0时发生流动不稳定性,热流密度达到间歇干涸型临界热流密度时发生逆流。     

低压自然循环复合流量脉动实验研究

在低压流动沸腾不稳定性实验中,研究了自然循环流动在不同入口过冷度下的演化过程。对实验中的流动沸腾不稳定性入口流量信号进行快速傅里叶变换,基于振幅和频率特性区分了3种流动脉动模式：小幅流量脉动、复合流量脉动和逆流。分析了加热功率和入口过冷度对自然循环不稳定性的影响。根据加热段出口水温变化得到了出口的流型变化,当流量波动振幅较小时加热段出口流体始终是饱和状态,而当流量波动振幅较大时,加热段出口为单相液体和两相混合物交替通过。给出了这3种流量脉动的边界图,分析了热流密度和入口过冷度对流量脉动模式的影响。结果表明：出口含气率大于0时发生流动不稳定性,热流密度达到间歇干涸型临界热流密度时发生逆流。     

管道流动阻力实验模拟技术研究

针对热工水力学试验研究过程中经常遇到管道的形阻模拟摩阻问题,选择了恰当的形阻单元进行计算分析,获得了形阻单元的特性和局部参数对其特性的影响;利用κ-ε模型中的漩涡耗散ε项给于解释;给出了形阻单元串联模拟直管摩阻的方式,可趋近模拟直管摩阻特性,而使其长度缩短。为热工水力学试验研究过程中的实验模拟和数值模拟提供了有效的技术支持。     

细长自然循环系统流动不稳定性实验研究

以水为工质,在常压下对拥有细长回路和较长水平段的自然循环系统进行可视化实验研究,并以典型的实验现象（ P =1.46 kW）为例分析该系统的瞬态运行特性和不稳定性机理。结果表明：阻力系数较大的细长自然循环回路难以产生有效的单相自然循环,只能通过间歇性沸腾和两相流动将热量导出。这是因当回路阻力较大时,过冷沸腾产生的驱动力无法驱动回路产生有效的自然循环,而只有当加热段内流体发生饱和沸腾时才能驱动系统产生循环流动。较大的回路阻力和沸腾过程中产生的系统降压闪蒸是细长自然循环系统难以维持稳定的流动驱动压头从而产生间歇性沸腾和强烈流动不稳定性的根本原因。     

加热系统间歇泉流动现象实验研究

通过实验研究了不同加热功率下的间歇泉流动现象,并对实验现象和实验数据进行了分析.给出了流动变化的平均周期和加热功率之间的计算关系式.结果表明:在间歇泉流动中,系统内的液体会周期性地沸腾,并循环出现多种流动形态;液体的冷却回流过程中会产生较大的温度和压力变化;随着功率的加大,间歇泉流动的变化周期变小,管路内的流动变化以及...     

低压加热通道内间歇式流动特性分析

实验研究低压加热通道内的间歇式流动行为特性,考察不同工况条件下间歇式流动现象的发生机制及规律,分析不同参数因素对间歇式流动过程的影响,找出其中的关键影响因素。实验结果表明,管路中发生间歇性的蒸汽喷涌现象,整个循环过程存在较长时间的沸腾延迟、流动参数周期性波动变化等典型特征;蒸汽喷涌和过冷液体回流会产生较大的温度和压力变化幅度。对间歇式流动过程影响较为显著的因素是加热功率和系统结构。间歇式流动周期随输入热量和管路长径比的增大而减小。