垂直向上流动通道内环状流干涸点的理论研究

本文基于分离流模型,建立了垂直向上流动环形通道内环状流的三流体模型,并对干涸点进行了数值模拟.比较计算结果和实验结果,发现两者符合较好.结果显示:当干涸点发生在内管并且外管热流密度不变时,临界含汽率随曲率和间隙的减小而增大,当干涸点发生在外管且内管热流密度不变时,情况相反;对于固定的间隙,当外管内径大于20 mm时,或间隙小于0.5 mm时,压力和质量流速对临界含汽率的影响非常微弱.     

混合物漂移流模型的数值稳定性

当相间的相对运动明显地不需要考虑时,漂移流模型可以用来描述两相流动系统。在这些模型中,相间的相对速度由取决于流动形式的半经验模型来描述。混合物漂移方程的数值稳定性对不同的半稳式时间相关的离散方法进行了考察。考虑了与具有代表性的流动型式相关的漂移流关系式,得到了基于这些关系式的解析形式的稳定限制。解析形式的稳定限制通过在预测的稳定边界领域内的数值计算进行了验证。表明稳定限制是时间和对相对相速度选用的     

液滴模型在波形板汽水分离器中的应用

基于液滴运动的物理描述和机理研究,根据液滴在蒸汽流场中的受力及液滴的物性,对液滴的物理状态进行了描述,将单液滴的三维运动模型应用于波形板汽水分离器,对波形板内部蒸汽流场进行了数值模拟,结合单液滴模型程序计算了液滴在波形板内部蒸汽流场中的运动。探讨了液滴在波形板汽水分离器中的分离。     

竖直环形狭缝通道内环状流的预测模型

对竖直环形狭缝通道内环状流流动沸腾传热理论模型进行了分析，以液膜质量、动量和能量守恒方程为基础，结合汽芯动量方程建立了竖直环形狭缝通道内环状流的数学物理模型。对该模型进行数值求解，得出了液膜厚度、液膜内的速度分布和温度分布、内—外管的换热系数以及通道内压降值，并与实验值进行了比较。     

垂直向上圆管环状流临界热流密度研究

预测高含汽量下的临界热流密度对于直流蒸汽发生器和事故工况下反应堆堆芯的安全性具有工程价值.本文基于液滴夹带、沉积和液膜蒸发理论,对垂直向上的均匀加热圆管内环状流的液膜厚度和液膜质量流速沿轴向的变化进行了预测.结果表明,当液膜蒸干时,干涸发生,此时的热流密度即为临界热流密度.将理论计算的临界热流密度值与实测值相比较,实验数据偏高,偏差在30%以内.     

可视化方法研究逆环状流汽膜特征

逆环状流汽膜特征研究是当前国际上流动膜态沸腾的研究重点之一。设计并建立了一套实用的可视化研究实验回路,采用照相技术获得了加热条件下稳态逆环状谕膜态沸腾照片。就现有的资料,尚未见到稳态条件下水介质流动膜态沸腾可视化研究结果。本文论述了典型的逆环状流汽膜特征,认为Elias~(【1】9【2】)由瞬态实验结果提出的两区模型近似合理。在加热条件下至少存在类似Jarlais【3】的绝热模拟实验归纳的三种汽液交界面特征,即:不对称正弦波动界面、似静脉曲张型波动的对称交界面以及滚动波。在加热流动下不仅会发生液动力不稳定性引起的流型过渡,还可能出现因热力不稳定性引起的过渡。术文还讨论了质量流速、人口过冷度、平均加热热流、初始含汽量、以及系统压力等参数对汽膜特征的影响,并利用23组实验结果由最小二乘法拟合了一个等膜厚区膜厚经验参考式。     

垂直下降管內汽水两相流截面含汽率

在3MPa压力下对垂直下降管内绝热汽水两相流截面含汽率进行了理论及试验研究。结果表明,在低含汽率区,截面含汽率大于容积含汽率;在高含汽率区,截面含汽率小于容积含汽率。本文建立的模型能与试验数据较好吻合。     

热流密度对汽水两相流压力波动特性的影响

实验研究了螺旋管内绝热和沸腾汽液两相流动时压力波动特性。分析了热流密度对压力波动的影响规律。结果表明沸腾时波动的均方根和分形参数（分维数、关联维数和Kolmogorov熵）与绝热两相流明显不同,加热热流密度的大小影响各特征参数的大小及其随干度的变化规律。未考虑热流密度影响的流型图或流型转变准则只能在小热流密度时使用。     

矩形小流道受限汽泡流及环状流区域沸腾传热模型研究

为探析矩形小流道受限汽泡流及环状流区域沸腾传热机理,本文基于理论推导,从受限汽泡典型特征出发,探明了受限汽泡流几何结构;基于时间加权平均方法,确定了受限汽泡区及液塞区在受限汽泡流所占权重;基于一维导热等理论和积分方法,建立了液膜蒸发换热系数计算方法,并将其应用于环状流区域。综合上述方法,提出了一种新的受限汽泡流及环状流区域沸腾传热模型——双区域模型,该模型适用范围为:雷诺数（Re）为2300~5373,普朗特数（Pr）为2.75~19.8,毛细数（Ca）为0.000835~0.002767。      

环形狭缝通道内环状流模型的数值分析

对环形狭缝通道内的环状流建立了分离流模型。应用质量、动量和能量守恒方程 ,加上相应的边界条件和使方程组封闭的经验关系式 ,对环形狭缝通道的内、外液膜厚度、液膜内的速度分布和温度分布 ,以及内、外管的换热系数进行了数值计算求解     

摇摆状态下竖直管内环状流摩擦压降计算

对摇摆状态下3种不同管径的竖直管管内环状流摩擦压降计算进行了研究.以分相流模型为基础,对采用传统奇斯霍姆常数C所得到的环状流摩擦压降计算值与实验值进行比较,发现误差很大.通过分析发现,在摇摆状态下,奇斯霍姆常数C与滑速比呈降幂指数关系.结合实验数据给出了相应的计算关系式,并采用该计算式对环状流摩擦压降进行计算,实验值与计算值符合较好.     

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。     

窄矩形通道内搅混流和环状流相界面参数的计算方法

空泡份额和界面浓度是两相流动中重要的相界面参数,准确获取窄矩形通道内搅混流和环状流工况下空泡份额和界面浓度是构建和完善两流体模型的关键。本文针对横截面为65 mm×2 mm的矩形通道开展了气液两相流动特性可视化实验研究,气相折算速度j_g＝1～9 m/s,液相折算速度j_f＝0.1～1.5 m/s,流型包含搅混流和环状流。提出了基于高速摄像法获取搅混流和环状流下空泡份额和界面浓度的分析计算方法,利用该方法所得空泡份额与窄矩形通道内经验关系式计算值的相对偏差约在10%以内。此计算方法可为研究复杂流型下窄矩形通道内的相界面参数提供理论依据。     

低压低干度自然循环汽水两相流流量振荡特性

实验研究了低压低干度汽水两相混合物在自然循环条件下产生密度波不稳定性时的流量振荡特性。实验在大型热工水力学实验回路ＨＲＴＬ－２００上以水为工质进行，压力为１．０－４．０ＭＰａ，加热功率为２７－１９０ｋＷ，人口欠热度为５－８０℃，加热段出口质量含汽率小于５％，实验参数范围包括２００ＭＷ核供热堆微沸腾工况运行的参数。获得了有关自然循环流量振荡模式、相对振幅、振荡周期等振荡特性参数随系统压力，加热功率和     

管内汽液两相环状流转变的机理研究

全面系统地分析和讨论了导致汽液两相流中环状流转变的多种机理及各因素的影响,建立了相应的数学描述方程,并导出了转变判别准则式;指出了各种管道及流动条件下环状流转变的主要控制机理,并将理论与实验数据进行了比较,两者相符很好。     

环状断裂及其在内生矿床形成过程中的作用

指出了环状断裂按其成因性质、形态、分布规律和发展史与构造断裂不同。列举了与环状断裂和环状岩浆杂岩有关的岩浆型、碳酸岩型、矽卡岩型和热液型矿床的特点。     

倾余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１４＾０和１０＾０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。     

高温气冷堆蒸汽发生器螺旋管汽水两相流摩擦阻力特性实验研究

对高温气冷堆蒸汽发生器螺旋管圈进行了高压汽水两相流动摩擦阻力特性的实验研究。根据所得的大量实验数据，在理论分析的基础上得出了可供设计使用的计算螺旋管两相摩擦阻力的经验公式。     

低压低含汽量逆环状流膜态沸腾研究

利用热块技术(Hot Patch)成功地获得了低压下水的稳态逆环状流膜态沸腾工况,测量了φ15×1.5圆管的膜态沸腾数据。分析了参数效应,并将实验结果与现有的一些经验式作了比较,没有一个公式是满意的。最后分析了逆环状流膜态沸腾的物理数学模型。     

二维逆环状流膜态沸腾传热数学解析模型

根据逆环状流膜态沸腾(IAFB)的可视化实验结果,将该流型理想化为一个两区物理模型。按双区物理模型假定,建立二维、二流体数学解析模型。它由质量、动量和能量守恒微分方程以及相应的本构方程构成完全方程组,然后用数值方法求解。用该模型分析了液相、汽相参数以及加热管的壁温,与Stewart的实验数据进行了比较,两者相当一致。可信地预示了液体过冷度、质量流率、系统压力和加热热流率对加热面温度的影响。同时选择实例分析了流动二维效应和初始汽膜厚度取值对加热面温度和膜厚变化的影响。结果表明:在讨论的范围内忽略两维效应对壁面温度影响不大;初始膜厚取值不同对加热面温度变化和膜厚变化无显著影响。