低质量流速下不同尺寸垂直并联内螺纹管压力降不稳定试验研究

在高压汽水试验回路上进行低质量流速下两相流压力降不稳定对比试验研究,分析进口压力、质量流速、进口过冷度对两种垂直并联内螺纹管两相流不稳定的影响.结果表明,两种内螺纹管发生压力降型脉动的界限干度范围和脉动周期范围接近;随进口压力、质量流速的增加,发生压力降型脉动的临界热负荷增加;随着进口压力的增加,发生压力降型脉动的界限...     

垂直并联管低质量流速自补偿特性的研究

针对直径为31.8mm、壁厚为6.0mm的六头内螺纹管,建立了垂直并联管的物理模型,对垂直并联管的自补偿特性进行了理论计算与实验研究.理论计算表明:具有热负荷偏差的并联垂直管组有明显的自补偿特性;吸热量较小的垂直管内工质的质量流速随吸热量的增加先减小,后增大;当管内工质的质量流速接近或超过平均质量流速,系统的自补偿特性...     

倾斜并联内螺纹管汽-水两相流密度波型脉动试验研究

在系统压力p=3～10MPa,质量流速G=300～600kg/s,进口过冷度Δtsub=30～90℃,内壁热负荷q=0～190kW/m2的工况范围内,采用试验段长度与内径之比(L/d)大于600、倾角为19.5o的φ38.1×7.5mm6头内螺纹管,研究了压力、质量流速、进口过冷度以及两管热负荷不均匀对高压汽-水两相流密度波脉动的影响。结果表明,随压力增加,系统稳定性增加;随质量流速增加,临界热负荷增加,而临界干度下降;进口过冷度对密度波脉动呈现单值性影响,随进口过冷度下降,临界热负荷降低;在其他条件相同的情况下,并联管不对称加热时的临界热负荷较对称加热时的临界热负荷更高。     

内螺纹管和光管两相流不稳定性试验对比研究

在高压试验台上进行了倾斜并联内螺纹管和光管内汽．液两相流不稳定性试验,在此基础上对两种管型进行了对比研究,探讨了两种管型下各种参数对流动不稳定性的影响．对比研究表明．发生压力降型脉动时．光管的界限热负荷小于内螺纹管;发生密度波型脉动时．内螺纹管的界限热负荷小于光管,通过对试验数据进行最小二乘法回归,给出了两种管型内发生不稳定性的界限热负荷无因次方程。     

超临界锅炉并联倾斜内螺纹管两相流密度波型脉动数值研究

采用一维均相流模型,运用Clausse和Lahey提出的非线性两相流垂直上升单管分析法,考虑倾斜角度、内螺纹管因素,发展了多管道系统不稳定性理论模型;对超临界锅炉并联倾斜内螺纹双管汽-水两相流密度波型脉动进行了理论分析和求解.采用时域法求得密度波型脉动发生时,试验段进口质量流量在各个时间点的数值.根据流量随时间发散或收敛的趋势,判断得到发生脉动的阈值.对脉动时的周期、振幅等特征值进行分析,得到进口质量流量随时间的变化规律.计算得到的各工况下的脉动周期范围大多在5～16 s之间,与实验所得的7～19 s 基本吻合.比较可得,该模型的计算结果与试验数据符合较好,可用于判定是否发生密度波型脉动,为确定锅炉安全运行时的水冷壁参数提供参考.     

垂直上升管内密度波不稳定性的研究

在低压自然循环水回路上，对垂直上升管内两相流动密度波不稳定性进行了实验研究，实半记录了不同工况下的脉动曲线，用多元线性回归这实验数据进行拟合，得出一个低压两相自然循环密度波的稳定性判据准则式，实验参数范围为，系统压力Ｐ＝０．２１～１．７５ＭＰａ，质量流速Ｇ＝３４５～１９４７ｋｇ／ｍ＾２．ｓ，进口对冷度△Ｔｓｕｂ＝６～６０℃，加热功率Ｑ＝２．３～２４ｋＷ。     

垂直并联管内高压汽水两相流密度波型不稳定性的试验研究

在系统压力p＝3～18MPa，质量流速G＝700～1400kg／m2·s，人口过冷度△Tsub＝30～120℃，热负荷qw＝0～6O0kW／m2，管径d＝12mm的参数范围内，研究了压力、质量流速、人口过冷度、进口节流、可压缩容积、热负荷及不对称热负荷对垂直并联营内高压汽水两相流密度波到不稳定性的起始点、周期和报价的影响，并与垂直单管内的密度波到不稳定性进行了对比分析。根据试验研究和量细分析，提出了预防密度波型脉动的话施，给出了计算脉动起始点的无困次经验关系式，为一体化反应堆蒸汽发生器、直流锅炉水冷壁等工业设备的设计与运行提供了可靠依据。     

并联双通道密度波不稳定性实验研究

采用两个相同的加热通道构成试验段,进行并联双通道密度波不稳定性实验研究。主要研究系统压力、质量流速和入口过冷度对流动不稳定性的影响,并给出过冷度-相变数边界。     

矩形并联双通道第一类密度波流动不稳定性实验研究

以截面尺寸为50 mm×2 mm的矩形并联双通道为实验本体,在系统压力为2~8 MPa范围内,开展强迫循环条件下的第一类密度波流动不稳定性实验研究。在实验参数范围内,获得系统压力(P)、质量流量(G)和入口过冷度(Tsub)等热工参数对流动不稳定界限参数的影响规律;在Npch-Nsub图上给出不稳定点的分布,最后基于实验数据拟合第一类密度波不稳定边界的经验关系式。     

液钠两相流动密度波型不稳定性实验机理分析

在高温钠沸腾试验回路上，对液钠沸腾两相流动密度波型不稳定性进行了广泛而又系统的实验研究，并理论分析了液钠沸腾两相流动密度波型不稳定性发生的区域、机理、临界条件等特性以及系统压力、质量流速、入口过冷度等对这些特性的影响。实验参数范围如下：系统压力Ｐ：２６００－１．１×１０５Ｐａ；入口过冷度Ｔｓｕｂ：２５．６－２２６．８℃；热流密度ｑ：８．０×１０４－４．７６×１０５Ｗ／ｍ２；质量流速Ｇ：４２．９－３８３．０ｋｇ／ｍ２·ｓ。     

Density Wave Instability of Sodium Boiling Two-phase Flow in a Vertical Annulus at Low Pressure

Experiments of density wave instability in a sodium boiling two-phase flow in an annulus were carried out with the parameters of heat flux from 80 to 976kW/m², inlet subcooling from 25.6 to 226.8°C, mass flow rate from 7.92 to 68.9 kg/h, and system pressure from 2,600 Pa to 0.06 MPa. It was found that the density wave instability occurred in the case of low exit quality, and the oscillation of flow rate was so large that the flow would be reversal. The lower inlet temperature, the higher system pressure and the larger mass flow rate could result in a more stable boiling two-phase flow. The oscillation period of the instability increased with the system pressure and the inlet subcooling, but it decreased with the mass flow rate. A correlation for the onset condition of the density wave instability was obtained from the experimental data.     

大L/d倾斜并联光管汽-液两相流不稳定性实验研究

在高压高温试验台上对倾斜并联管汽-液两相流不稳定性进行了实验研究,观察到了压力降型和密度波型等两类不稳定性脉动。在试验管长与管内径比L/d>1200条件下,没有上游可压缩容积时也发生压力降型脉动。系统压力、质量流速、热负荷和进口过冷度等参数对不稳定性有显著的影响。实验表明,在倾斜并联管中,压力降型脉动出现在含气率较低的水动力曲线负斜率段,为两管整体脉动;而密度波型脉动出现在含气率较高的正斜率区域,呈管间脉动。经过对比发现,倾斜并联光管的脉动特性与垂直并联管类似。     

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。     

并联管内压力降型水动力不稳定的试验研究

在高压汽水回路上对3根并联蒸发管内两相流压力降型水动力不稳定进行了试验研究．分析了系统压力、质量流速、入口过冷度、出口节流和上游可压缩容积对压力降型不稳定的影响。得出了压力降型不稳定的脉动起始点,给出了3根并联管中计算不稳定起始条件的无因次经验公式,为大型电站锅炉和蒸汽发生器的设计提供依据。     

并联通道内超临界水流动不稳定性的数值模拟研究

超临界水的流动不稳定性特征研究是超临界水冷堆热工水力设计的重点,为进一步获得超临界水流动不稳定性发生的内部机理,采用系统分析程序RELAP5对已有实验本体进行建模,并基于已有超临界水不稳定性实验数据开展了计算方法的验证;系统研究了并联通道内超临界水的流动不稳定性规律,并对比研究了超临界水与亚临界水的不稳定边界。结果表明,超临界水的流动不稳定界限功率随入口温度的增加存在变化拐点;相同入口温度下,随压力上升,不稳定界限功率增加,超临界水相比亚临界气-液两相流具有更好的稳定性;无量纲准则数在超临界条件下具有适用性,超临界水不稳定性变化规律与亚临界水具有相似性。     

A Disturbance Wave Instability Model for Annular-to-intermittent Flow Transition in Vertical Two-phase Flow System

A model is developed to describe the transition from annular flow to intermittent flow in a vertical two-phase flow system. Since the instability of the disturbance wave, which is a dominant wave shape at the boundary between annular flow and intermittent flow, is considered as a governing mechanism, this instability described by the concept of hyperbolicity breaking in the characteristic equation is included in the model. The developed model is validated by comparing its predictions of gas superficial velocity for the transition with experimental data available in the literature, and comparing those with the predictions of the other correlations. The comparison results show that the model gives better predictions for the transition condition than existing correlations, and the effects of fluid properties, geometry and liquid flow rate on the transition are well considered by the developed model. The average of prediction errors is 3% for the present model. The standard deviation of the prediction errors of the model reaches 28%, which is the smallest among the models compared here.