5×5全长非均匀加热棒束临界热流密度试验研究

主要描述了5×5全长非均匀加热棒束临界热流密度试验的试验系统、试验内容、试验参数范围、试验过程、试验数据处理及数据分析结果。通过本项试验研究,掌握了全长非均匀加热棒束临界热流密度试验的试验技术;通过不具有跨间搅混格架的A型与具有跨间搅混格架的B型燃料组件临界热流密度的对比试验,发现跨间搅混格架对提高燃料组件临界热流密度具有重要作用,在一定参数范围内,B型比A型燃料组件临界热流密度提高7.49%。     

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%.     

跨间交混格架对EPR堆芯DNBR裕量的影响

采用FLICA Ⅲ-F子通道程序,分析了AFA 3GLE燃料组件加装跨间交混格架（MSMG）后对台山EPR堆芯热工参数和最小DNBR的影响。分析结果表明,在名义工况下加装MSMG后,轴向功率呈余弦分布和轴向功率偏差AO=+9%将分别提高EPR堆芯的DNBR裕量约为24%和28%,同时增加EPR堆芯压降约10.1%。     

两种管长单管中水临界热流密度（CHF）实验比较

介绍了在常压下，竖直环形通道内水强迫循环流动的临界热流密度实验。先后做了两种不同管长的单管ＣＨＦ实验。根据实验结果拟合了适用于本实验参数范围的ＣＨＦ关系式，计算值与实验值吻合良好，给出了这两种不同管长单管ＣＨＦ的结果并进行了比较。     

微小通道内流动沸腾换热研究中的几个关键问题

微小通道内流动沸腾换热研究进程制约着紧凑式微小通道蒸发器的进一步开发和应用.结合国内外微小通道内流动沸腾换热方面的最新研究进展,从流型、临界热流通量(CHF)、干涸(Dry-out)以及多通道内流动沸腾换热等几个关键点出发,对现有的研究成果做了分析和探讨,并提出了需进一步解决的问题.     

窄间隙矩形通道沸腾传热强化判定准则研究

为了研究以水为介质的窄间隙矩形通道内发生临界热流密度(CHF)时的传热强化,构建了一个判定准则。根据窄间隙矩形通道的流道结构特点,参考圆管环状流CHF预测解析模型,得到了可以预测通道间隙厚度不小于0.5 mm的窄间隙矩形通道内发生沸腾二相流环状流时的CHF解析模型。根据汽液二相介质的特点,推导出了在沸腾二相流系统中发生CHF时的传热强化判定准则,通过分析计算表明这个判定准则是合理的。这个判定准则适用于高Re数下窄间隙矩形通道内强迫流动时发生CHF的传热强化判定。     

池沸腾下朝向曲面加热面临界热通量分析模型

堆内熔融物滞留（IVR）策略得以实施的关键在于压力容器下封头外部冷却（ERVC）能力,即压力容器下封头外部临界热通量（CHF）高于下封头壁面对应的热通量。通过结合Helmholtz不稳定性与液膜蒸发,提出了池沸腾下朝向曲面加热面临界热通量的分析模型。由于表面张力作用,内部嵌有汽柱的薄液膜附着在下封头壁面外,Helmholtz 不稳定性作用于薄液膜与汽柱的交界面;随着加热表面热通量的增大,汽柱与液膜之间相对速度达到一定时,在Helmholtz 不稳定性的作用下,汽液交界面产生畸变,并形成汽膜,阻碍主流液到达加热表面;当加热热通量接近CHF时,液膜逐渐蒸发直至CHF触发。通过该模型计算得到了不同过冷度下,CHF随加热曲面方位角的变化,计算结果与现有的大量实验数据一致性较好。     

氧化铝纳米流体增强球形下封头IVR能力边际研究

为评价氧化铝纳米流体相对于纯水工质对球形下封头熔融物滞留（IVR）能力边际的拓展程度,采用基于气泡力平衡的氧化铝纳米流体临界热流密度（CHF）机理模型和壁面热通量拆分CHF模型计算球形下封头外表面纳米流体CHF。利用熔融物堆内滞留分析软件CISER开展衰变热分布抽样计算,得到下封头壁面CHF随倾角变化的随机分布,并将其与纳米流体CHF模型的理论值相比,以CHF比值小于1作为IVR成功准则,研判纳米流体对IVR能力边际拓展的影响程度。研究结果表明,若不对下封头内外传热构成采取任何优化措施,仅采用纳米流体替代纯水工质,压水堆核电厂的IVR能力边际能够拓展至1300 MW额定电功率水平。     

单棒垂直方形通道临界热流密度实验研究

采用R134a作为流体工质,对单棒垂直方形通道临界热流密度（CHF）进行了实验研究。流道横截面为19 mm×19 mm的方形通道,内置外径为9.5 mm的单根加热棒,用来模拟压水堆中典型栅元通道。实验工况通过流体模化方法覆盖了压水堆典型运行工况。实验结果表明,R134a在方形通道内的CHF参数趋势与圆管中水的CHF参数趋势相同,R134a可以替代水作为模化工质;通过对圆管Bowring关系式和Katto &; Ohno关系式进行冷壁因子修正,可用于预测带有冷壁的方形通道的CHF;Katto的流体模化方法适用于带有冷壁的方形通道。