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。     

非均匀加热条件下超临界压力水在垂直管中的传热特性

对超临界压力水在非均匀加热的垂直上升管中的传热特性进行了试验研究.试验参数范围:p＝23～30 MPa,质量流速G＝600～1 200 kg/(m2·s),内壁平均热负荷q＝200～600 kW/m2.试验结果表明:对于周向非均匀加热情况,热负荷及传热系数的周向分布的不均匀性随雷诺数的增加而减小;同一截面上可以同时存在传热恶化和传热强化现象,传热恶化是由局部的峰值热负荷引起的;不均匀加热的垂直上升管内的平均传热系数可以采用均匀加热条件下的公式在相应的平均热负荷下进行计算;非均匀受热管传热恶化后,加热侧中点的壁温升高比相应热负荷下的均匀加热管的低.     

2×2稠密棒束内超临界水的传热特性试验研究

在压力p=23～28 MPa、质量流速G=350～1 000 kg/(m²•s)、热流密度q=200～1000 kW/m²的试验参数范围内,对2×2棒束内超临界水的传热特性进行了试验研究。试验得到了加热管周向壁温分布规律,并就出现周向温度差异的原因进行了分析。此外,给出了压力、质量流速及热流密度等系统参数对平均传热特性的影响,分析了低质量流速下出现的传热恶化现象。试验结果表明：加热管周向壁温并不均匀,边角子通道壁温最高,中心子通道壁温最低,周向壁温的高低与横截面流通面积的不均匀性紧密相关。随着热流密度的提高或质量流速的降低,超临界水的传热受到抑制,当q/G增大到一定程度时,棒束内发生传热恶化。     

圆管内超临界水传热恶化数值模拟及模型评价

采用计算流体力学(CFD)方法对圆管通道内超临界水的传热恶化特性进行数值模拟研究,将现有模型对超临界条件计算的适用性和可靠性进行了评估。计算结果表明,在低质量流速条件下,传热恶化发生时流道内将会出现M型的速度分布,最大速度处的湍动能明显减小;在高质量流速条件下,传热恶化时各物性参数中热导率对其传热特性有明显的影响。模型评估结果表明,本研究中SST模型能够用于高质量流速条件下传热恶化的计算。     

棒束内超临界水传热实验研究

在中国广核集团有限公司和上海交通大学共建的超临界水多功能实验装置上,针对两种不同节径比(P/D)的棒束通道开展了超临界水流动传热实验,获得了传热实验数据,观测到了通道内棒束间明显的周向温度不均匀现象和定位格架导致的传热强化现象。通过对各种热工水力参数的实验研究,得出超临界水流动传热结论:随热流密度的增加,传热系数逐渐减小,棒束壁温周向不均匀程度逐渐增加;随质量流速的增加,传热系数逐渐增大,棒束壁温周向不均匀程度逐渐减小;随压力的逐渐升高,传热系数少许降低;随P/D的减小,棒束通道内的传热明显增强。     

亚临界及近临界压力区倾斜上升管传热特性研究

在亚临界及近临界压力下,对倾角α=20的Φ323mm不锈钢倾斜上升光管内汽水两相流体的传热特性进行了试验研究。试验参数范围:p=13～21.5MPa;质量流速G=600～1200kg/(m2·s);内壁热负荷q=200～600kW/m2。试验结果表明:倾斜管壁温及内壁热负荷沿管壁周向不均匀分布;提高质量流速可以减弱甚至消除这种不均匀性;在不同工况下,压力对传热的影响规律是不同的。还提出了倾斜管最小传热系数的计算关联式。     

环形通道内再淹没过程流动传热现象实验研究

通过可视化实验手段观察了环形通道内再淹没过程两相流动现象,分析总结了再淹没骤冷前沿推进过程中流型和传热机理的演化规律;通过不同工况下两相流动现象的对比,研究了是否加热和入口质量流速对再淹没过程流型和传热过程的影响规律。研究结果表明,在本参数范围内,实验中加热棒是否存在内释热对两相流动现象的影响不显著;而入口质量流速明显影响再淹没流动传热过程,入口质量流速越大,骤冷前沿附近汽化越剧烈,液膜中汽泡含量增加,更容易发生传热机制的转变。      

垂直上升圆环形通道内超临界压力水的传热特性

在压力P=23～28 MPa、质量流速G=350～1000 kg/(m2.s)、外壁面热流密度q=200～1000 kW/m2的试验参数范围内,对垂直上升圆环形通道内超临界压力水的传热特性进行试验研究。分析q、P、G、螺旋绕丝对传热特性的影响,比较有、无绕丝结构时出现的两种传热恶化。试验结果表明:提高G或降低q都可以强化超临界水的传热;在不同的传热类型下,P对传热特性有不同的影响;螺旋绕丝具有很好的局部强化传热作用,并且可以推迟在高热流密度、低质量流速下发生的传热恶化。     

基于机器学习的超临界水传热恶化判定研究

为了进一步提高超临界水堆的安全稳定性,避免超临界水传热恶化的发生,在已有的超临界水传热实验数据基础之上,利用几种主要的机器学习算法,对超临界水的实验参数状态点是否发生了传热恶化进行分类判断和预测精度分析。研究表明:随机森林算法对于测试数据的平均预测精度最高,达到了97.8%左右;K近邻（KNN）分类算法的平均预测精度最低,但是也达到了90%以上。同时对各种不同的影响参数对传热恶化的选取重要度的分析可知,与传热恶化判定关系最重要的参数是比焓,其次为传热系数;与传热恶化重要度选择关系最小的是管径。      

亚临界及近临界压力区竖直管内沸腾传热实验研究

本文阐述在亚临界及近临界压力区,φ18×3不锈钢管内竖直下降汽水两相流沸腾传热特性的实验研究。实验参数为:压力 p=17.2—22.6 MPa,质量流速 G=800—2000kg/m~2·s,外壁热负荷q_0=220-460kW/m~2。实验结果表明,在亚临界及近临界压力区,竖直下降管内汽水两相流沸腾传热特性随压力提高得到改善;而在超临界压力下的传热特性比近临界压力区的差。     

竖直圆管内超临界压力氟利昂传热试验研究

深入研究超临界压力下流体特殊的对流传热特性,对超临界水冷反应堆的堆芯设计至关重要。在上海交通大学SMOTH氟利昂回路上开展了压力4.3~4.7 MPa、质量流速600~2 500kg/(m2·s)、热流密度20~180kW/m2参数下的圆管内超临界上升流传热试验。远离拟临界温度区间内换热系数和Dittus-Boelter公式计算值很接近,热流密度越大,近拟临界区换热系数越小,小质量流速大热流密度下,发生显著传热恶化。加速效应无量纲数和浮升力无量纲数对传热特性显示了强烈的相关性。提出了氟利昂工质传热试验的传热恶化起始点关系式。Bishop关系式计算换热系数和试验值之间标准差很小,但整体略偏大;Jackson关系式计算值和试验值之间平均偏差很小,但标准差偏大。     

核电厂蒸汽发生器设计中的安全问题

介绍了核电厂蒸汽发生器设计中应考虑的安全问题，包括传热管材料的选择、支撑板材料与结构设计、防振架材料与结构设计、管子与管板的连接和热工水力结构的改进设计。最后还介绍了ALWR—URD对蒸汽发生器设计的要求。     

The flow and heat transfer characteristics of turbulent flow in typical rod bundles in ocean environment

The flow and heat transfer characteristic of turbulent flow in typical 4 and 7 rod bundles in ocean environment is investigated theoretically. In ocean environment, the periodic variation of secondary flow in 7 rod bundles is not obvious. Because of the velocity oscillation, there is a periodic heat accumulation on the tube wall. And the restriction of the channel wall on the rolling motion is considerable. In 7 rod bundles, because of the restriction of the channel wall, the effect of the additional force perpendicular to flowing direction is limited, and the turbulent flowing and heat transfer is mainly determined by the axial turbulent intensity and inlet velocity. However, in the 4 rod bundles, the restriction of the channel wall is small. The effect of the additional force perpendicular to flowing direction on the flowing and heat transfer is significant. And the additional force perpendicular to flowing direction can also affect the Reynolds stress.     

共振能量转移分子显像在生物医学中的应用

共振能量转移分子显像(RETI)能显著改善光信号强度和组织穿透性,可用于活体深度组织光学显像。共振能量转移(RET)是指发生在近距离的供体与受体之间的能量转移,包括非放射共振能量转移和放射共振能量转移。RETI是基于共振能量转移的光学成像技术,主要包括荧光共振能量转移显像(FRETI)、生物发光共振能量转移显像(BRETI)、化学发光共振能量转移显像(CRETI)和放射共振能量转移显像(RRETI)。目前,RETI是分子显像研究的热门领域,已用于生物医药学研究各领域。本文对RETI技术原理及其在生物医学中的应用进行综述。     

转运通道中燃料组件自然对流传热特性试验研究

针对燃料组件滞留转运通道期间的自然循环传热过程开展了试验研究。获得了承载器顶角区域加热棒的试验数据,并拟合出传热经验关系式。计算结果与试验结果比较表明,该关系式能较好地计算顶角区域加热棒顶部局部努塞尔数Nu。并通过试验数据证实了在相同的燃料棒热流密度和承载器进口水温条件下,最靠近承载器顶角位置的1号棒的传热能力最差,壁温最高。     

单头螺纹槽管管内紊流对流换热

以水为工质，进行了适合于船舶换热器使用的螺纹槽管管内紊流对流换热和阻力特性的实验研究，同时还讨论了旋流对换热的影响以及影响旋流强度和强化换热效果的因素，分析了变物性对螺纹槽管阻力特性的影响。     

超临界压力下竖直圆管内不同流体的传热特性

为了深入认识超临界压力下不同流体传热中的共性反映出的传热机理及物性导致的特性差异,以水和氟利昂R134a为工质分别在SWAMUP回路和SMOTH回路上开展了竖直圆管内上升流传热试验。在正常传热、传热强化、小质量流速时浮升力导致传热恶化和大质量流速时加速效应导致传热恶化的工况中,氟利昂和水的换热系数（HTC）随无量纲温度表现出一致的变化规律。浮升力无量纲数_πB增大,换热系数与经典关系式计算值之比减小;加速效应无量纲数_πA较小时,换热系数比随_πA的增大而增大,达到峰值后换热系数比随_πA的增大而减小。_πB对超临界水试验数据的相关性更佳,而_πA对超临界氟利昂试验数据的相关性更好。无量纲数表征的超临界压力下传热规律的高度相似性初步验证了以模化流体氟利昂R134a研究超临界水传热特性是合理可行的。     

冰绕圆柱有限长接触的压力熔化

研究了相变材料（冰）围绕水平圆柱,在有限长接触时的压力熔化过程。应用边界层理论和冰水的热物性求得熔化边界层厚度、作用力与熔化速度关系式。并与长圆柱的压力熔化和有限长圆柱以及球体的温差熔化的结果进行了比较,给出一些有益的结论。     

换热器类型在核电厂中的应用研究

管壳式换热器是目前压水堆核电厂中普遍采用的换热器。在保证核电厂安全性的基础上,还需要进一步提高其经济性,因此选择反应堆水池和乏燃料水池冷却和处理系统的冷却水热交换器为研究对象进行计算比较,然后利用各种形式换热器的传热计算公式,并用Fortran语言编制程序进行计算,根据计算结果绘图比较不同形式换热器的传热系数及传热面积。通过比较分析得出在核电厂中,板式换热器具有结构紧凑、质量轻、换热效率高等可能的优点。