压水堆燃料组件临界热流密度验证实验

开展压水堆燃料组件5×5棒束非均匀加热临界热流密度实验;介绍大型热工实验装置、5×5全长棒束非均匀加热实验本体和实验方法,并与哥伦比亚大学HTRF装置临界热流密度(CHF)实验数据及CHF关系式预测进行比较。实验结果表明:大型热工实验装置与HTRF装置CHF实验结果具有较好一致性。     

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%.     

临界热流密度机理模型发展综述

为厘清临界热流密度（CHF）机理模型的发展脉络,促进CHF实验和理论研究,本文系统梳理了CHF机理模型已取得的研究成果和研究进展,分析研判了各模型的基本假设和建模过程,论证了各模型存在的问题并给出了可能的解决方向,可为当前CHF的实验和理论研究提供参考和借鉴。      

临界热流密度实验

研究性重水堆改建后,燃料元件最大热流密度由原来的1×10~6千卡/米~2·时提高到1.7×10~6千卡/米~2·时,而且设计采用的是裸套管的计算公式。星形定位架对临界热流密度有无影响?考虑了该影响后安全系数还有多大?文献中还找不到合适的数据。为此需要进行实验研究,     

基于高斯过程回归的临界热流密度预测

准确地预测临界热流密度（CHF）对于反应堆的安全和运行十分重要。针对现有人工神经网络（ANNs）预测方法所存在的缺点,提出一种基于高斯过程回归（GPR）的CHF预测方法。首先对获取的当地条件下CHF数据进行预处理,将数据划分为训练集和测试集;然后,利用训练数据对GPR模型进行训练,并得到最优超参数;再利用训练好的GPR模型对CHF进行预测,并将结果与径向基神经网络（RBFNN）进行比较,同时分析了重要参数对CHF的影响趋势。结果表明,与RBFNN相比,GPR模型的预测结果具有更高的预测精度和更小的误差,且与对应的实验值吻合较好,其参数趋势符合通用的趋势变化规律。      

基于CFD方法的棒束通道内临界热流密度预测

为研究棒束通道内临界热流密度现象,采用基于对气、液两相分别建立基本守恒方程的欧拉两流体六方程模型和改进的壁面热流密度分配模型,利用CFD商用软件FLUENT 14.5对捷克大型水介质实验回路上开展的临界热流密度（CHF）实验进行数值模拟。通过计算获得CHF发生前、后计算域内重要热工水力参数的分布及CHF发生值,将CFD计算获得的CHF与实验测得值进行对比,结果表明,大多数工况的偏差在±30%以内,证明了欧拉两流体模型结合改进的壁面热流密度分配模型对CHF预测的准确性。本研究可为复杂结构的CHF预测提供依据。     

内螺纹管临界热流密度预测与数值计算

基于壁面汽泡壅塞理论,针对近临界压力区两相流动沸腾的偏离泡核沸腾(DNB)现象,对垂直上升内螺纹管的DNB型临界热流密度(CHF)进行了数值计算研究。以内螺纹管为分析对象改进已有的汽泡壅塞模型,计算了汽泡层区与主流区的极限传递质量流量、湍流速度分布、汽泡层区临界截面含气率等本构关系,汽泡脱离直径的计算考虑了汽泡接触角的影响。本文模型还根据大量CHF实验数据拟合得到了新的α_b关联式。最后,基于Fortran语言编制了CHF的理论预测数值模型程序,研究分析了压力、质量流速、热平衡干度及进口欠焓对CHF的影响,并根据CHF查表值对本文模型进行评估,同时将实验得到的内螺纹管CHF数据与采用Bowring模型、Katto模型、Shah模型和本文模型计算的CHF进行比较,发现本文模型的误差最小,与实验值吻合结果较好,说明本文模型能较好地对垂直上升内螺纹管DNB型CHF进行预测。     

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...     

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。     

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.     

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%。     

低压棒束临界热流密度

测定了半圆形通道内六根均匀加热元件的临界热流密度。采用“硅光电池”法进行临界监测。给出了加热段出口附近装有定位栅和整个加热段都不装定位栅(“光棒”)两种情况的实验结果,并将结果分别整理成两个经验公式。实验结果表明:此种结构定位栅使临界热流密度严重降低。     

低压临界热流密度公式评述

本文介绍５０年代以来，欧美及日本学者提出的多种低压临界热流密度（ＣＨＦ）公式及其特点。在分析比较的基础上，指出了选用低压ＣＨＦ公式应注意的事项及在这方面我国目前急待解决的问题。     

临界热流密度实验数据库的整理

采用切片法、相似度概念和热平衡以及进口温度检验法,对收集到的圆管垂直向上流动临界热流密度实验数据库进行了分析.分辨出坏数据库522点、实验坏点326点、重复点1640点、不满足热平衡点619点,进口温度错误10点,得到一个完善的CHF数据库.     

管内流动轴向热流密度非均匀分布对临界热流密度的影响

圆管轴向热流密度均匀分布的临界热流密度预测,通常采用局部状态假说。然而,这种方法用来预测轴向非均匀加热的临界热流密度效果不佳。当前,发展了若干预测非均匀加热临界热流密度的方法。本文叙述了各种方法的机理及其实用价值。在压水堆工况下,建议采用 F 因子法;而在沸水堆情况下,则建议采用沸腾长度法。     

轴向非均匀加热DNB型临界热流密度理论预测

基于微液层蒸干的临界触发机理,构建非均匀加热下的偏离核态沸腾(DNB)型临界预测模型。模型通过对临界触发点上游的非均匀热流分布进行沿程积分来确定临界位置附近的局部热工水力特性,通过临界点当地热流密度作用下汽块覆盖的微液层是否蒸干判断临界的发生,结合轴向功率分布曲线在流道沿程进行搜索来获取临界发生位置,最终实现了对轴向非均匀加热下DNB型临界热流密度的理论预测。分别采用入口峰、中间峰及出口峰功率曲线下的临界实验结果对该模型及功率因子修正法的预测能力进行对比验证。相对于功率因子修正法,所构建非均匀加热临界模型在3种不同功率曲线分布下均展示了较为准确的临界值和临界位置预测能力,其预测结果要优于功率因子修正法。     

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。     

自然循环临界热流密度实验研究

本文介绍高压自然循环临界热流密度(CHF)实验研究。结果表明,对于稳定流动,自然循环与强迫循环CHF值几乎没有差別;不稳定流动将导致CHF降低。文中还给出了自然循环CHF工况预算模型。