自然循环临界热流密度实验现象及分析

对自然循环系统矩形通道内临界热流密度进行实验研究。研究发现:实验本体增加功率后,环状流液膜蒸干,壁温出现持续快速上升,实验本体出口发生沸腾临界。根据壁温的上升趋势和出口处流体的临界含汽率可以判断自然循环系统出现的临界热流密度(CHF)类型为干涸(Dryout)型。当自然循环系统沸腾临界出现时,自然循环流量出现明显的上升。根据理论分析可知:沸腾临界发生时导致自然循环流量上升的主要原因是环状流转变成弥散流,附在加热壁面的液膜消失,摩擦压降迅速减小。     

液钠沸腾两相流流型与临界热流密度(CHF)机理实验研究

通过大量的液态金属钠临界热流密度 (CHF)的实验研究 ,结合液钠两相传热流动特性及液钠的物性特点 ,分析了起始沸腾流型 ,泡状流 ,块状流 ,环状流和双向环状流的热工水力特性 ;并从实验结果出发 ,深入分析了液钠发生临界热流密度时的气泡爆炸和液膜撕裂或局部蒸干的两种传热恶化机理     

矩形窄缝通道内水沸腾流型理论研究

对矩形窄缝通道(1×20mm,2×20mm)中水沸腾的汽液两相流动流型转化准则进行了研究。根据实验结果,水平矩形窄缝加热通道中流型可以分为泡状流、间歇弹状流、搅拌流、环状流和汽液分离流。运用分相流模型对矩形窄缝通道中水沸腾的汽液两相流动流型进行了理论分析,得出了相应的流型转换准则,并与实验数据进行了初步比较,符合较好。     

单棒通道流动振荡诱发沸腾临界可视化实验研究

为深入分析沸腾两相流动振荡诱发沸腾临界的影响特性,本文以去离子水为工质,横截面19 mm×19 mm、中心为外径9.5 mm的单棒通道为研究对象,通过在不同热工参数下开展沸腾两相流动特性可视化实验研究,结合汽泡行为和汽-液界面特性,分析流动振荡诱发沸腾临界的影响特性。研究结果表明,低压力、低质量流速和低入口过冷度下,极易出现流动振荡,并导致沸腾临界提前发生,此时的临界热流密度与稳定工况下相比明显偏低;随着壁面热流密度不断增加,流道中两相流型先后出现泡状流、弹状流、合并弹状流、搅混流、剧烈搅混流、不稳定环状流;当流动出现剧烈振荡时,流道存在回流;发生沸腾临界时流道压降波动最大,对应的流型为不稳定环状流。因此,单棒通道内流动振荡可能会导致沸腾临界提前发生。      

高压工况下圆管内垂直向上流动沸腾CHF关系式比较研究

基于15?MPa至临界压力的圆管内垂直向上流动沸腾临界热流密度（CHF）实验数据，筛选出Katto、Bowring、Hall-Mudawar、Alekseev关系式以及CHF查询表（LUT-2006）进行比较研究，通过对预测值与实验值的误差分析，评价了各个关系式的适用性，得到了15?MPa至临界压力区间内CHF随压力的变化趋势。本研究对高压工况（≥15 MPa），尤其是接近临界区域的CHF预测具有指导意义。      

曲率对竖直向上环形狭窄通道内环状流特性的影响

基于三流体分离流模型,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,对双面加热垂直向上流动环形狭窄通道内环状流特性进行数值模拟。将计算结果与实验结果相比较,两者符合较好。通过数值模拟,分析了曲率对环状流特性的影响,得到了曲率对液膜厚度、液膜内温度、液膜内速度、临界热流密度等的影响曲线。曲率越大,内液膜越薄,而外液膜越厚。内管干涸时,临界热流密度随曲率的减小而增大;外管干涸时,则反之。     

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.     

摇摆条件下竖直圆管内干涸型临界沸腾的数值研究

针对摇摆条件下竖直圆管内干涸型临界热流密度（Dryout CHF）进行了三维数值计算,研究了摇摆条件下竖直圆管内相态分布特性、圆管内临界热流密度（CHF）的位置以及最高壁面温度,同时对管壁沿程换热系数特性进行了分析。结果表明:在摇摆条件下,圆管内相分布呈现周期性变化,CHF的位置也会发生周期性变化;同时发现摇摆运动会导致壁面最高温度更高,因此摇摆条件会使沸腾临界现象更严重。随着流型转变和沸腾传热机制的变化,管壁换热系数沿流动方向也会显著变化。本研究可以为摇摆条件下Dryout CHF的数值预测提供参考。      

汽水混合物在环状流中的干涸

一、引言本文着重讨论汽水混合物在垂直加热通道中强迫对流时的干涸机理,干涸的实验研究情况,参数对干涸的影响,以及通过实验所获得的经验关系式。当水在垂直通道内发生强迫对流沸腾时,沸腾传热情况与汽水混合物的流型有关,流型不同传热机理差别很大。如果加热通道的热流密度不太高,其沸腾传热的主要流型有:单相液流、泡状流、环状流、弥散环状流、雾状流和单相蒸汽流。