轴流铅铋泵流场分析及优化

铅铋泵作为铅铋冷却快堆一回路的关键输送设备,其安全运行对铅铋冷却快堆的安全至关重要。液态铅铋合金在泵内流动特性对泵的长期安全运行有重要影响,为了研究轴流铅铋泵泵内流场,通过Workbench/BladeGen软件建立了主泵叶轮模型,在ANSYS CFX软件中数值模拟泵内流场,并根据数值模拟结果改进了导叶片厚度,优化了动叶片翼型出口角,从而改善泵内流场。研究结果表明,铅铋泵叶片型线出口附近角度变化过快会导致叶片压力分布不均匀,产生局部高压的现象,进而可能造成更严重的冲蚀。优化导叶片厚度以及动叶片出口液流角后,泵内流场整体迹线较为平稳,导叶片出口处铅铋合金流速可以维持在1.8 m/s左右。      

熔融液滴与冷却剂相互作用实验中液滴释放控制机构的研制

在高温熔融液滴与冷却剂相互作用的实验中,熔融液滴的释放控制对整个实验起至关重要的作用.本文在以往实验机械控制装置的基础上,自主设计一个自动控制电路来代替人工机械操作,利用控制电路给电磁铁提供瞬时脉冲来控制液滴瞬时释放下落,简化实验的可持续性操作,提高实验的重复性、精确性和操作方便性.     

径向分层碎片床内流动特性研究

为研究非均质结构碎片床内的流动特性,采用两种尺寸颗粒构建了具有径向分层结构的颗粒堆积碎片床,为了对比分析,同时构建了均质结构颗粒堆积碎片床。实验研究了流体在不同堆积结构床内的流动阻力特性,并通过数值模拟揭示了流体在分层床分层界面处的流量再分配现象。研究结果表明,当流体自下而上通过碎片床时,对于均质结构颗粒堆积床,流体呈现一维流动特性;对于具有不同渗透率的径向分层床,除大部分流体自下而上通过分层床外,还存在部分流体从低渗透率层流向高渗透率层,呈现二维流动特性,且绝大部分横流仅发生在分层床的初始部分。     

熔融液滴在冷却剂中的运动特性实验

设计、建立了研究高温熔融液滴与冷却剂相互作用的可视化实验装置,通过高速摄影记录熔融液滴的下落过程,获得了下落小球运动过程曲线,重点考察了液滴温度和冷却剂温度对液滴-冷却剂界面作用过程的影响.结果表明,熔融液滴穿过气-水界面后,将首先经历一个速度骤降-回升过程,之后液滴作减速运动下落;当冷却水温度一定时,高温熔融液滴温度越高,熔融液滴入水后下落速度越快;当熔融液滴温度一定时,冷却水温度越高,熔融液滴入水后下落速度越快.     

径向分层碎片床内流动特性研究

为研究非均质结构碎片床内的流动特性,采用两种尺寸颗粒构建了具有径向分层结构的颗粒堆积碎片床,为了对比分析,同时构建了均质结构颗粒堆积碎片床。实验研究了流体在不同堆积结构床内的流动阻力特性,并通过数值模拟揭示了流体在分层床分层界面处的流量再分配现象。研究结果表明,当流体自下而上通过碎片床时,对于均质结构颗粒堆积床,流体呈现一维流动特性;对于具有不同渗透率的径向分层床,除大部分流体自下而上通过分层床外,还存在部分流体从低渗透率层流向高渗透率层,呈现二维流动特性,且绝大部分横流仅发生在分层床的初始部分。     

砂石颗粒堆积床内流动特性研究

为了降低核电站严重事故中碎片床冷却性分析的不确定性,采用2个尺寸范围的砂石颗粒模拟构建碎片床,并进行了单相与两相流动实验。基于测量的单相流动阻力压降和Ergun方程计算出砂石颗粒的有效直径,在此基础上进行气-水两相流动实验,测量并获得了颗粒堆积床内的两相流动阻力压降,验证碎片床内两相流动阻力模型。结果表明:对于小尺寸砂石颗粒堆积床,其两相流动阻力压降随气相雷诺数的增大呈现上升趋势,在气相雷诺数较低时,Lipinski模型计算值与实验值吻合较好,随着气相雷诺数增大,实验值逐渐接近Reed模型计算值;对于大尺寸颗粒堆积床,相间摩擦力对两相流动阻力有重要影响,其两相流动阻力压降随气相雷诺数的增大呈先下降后上升的趋势。     

近壁面液膜层中微孔注气气泡动力学研究

为了降低近壁面沸腾过程中气泡动力学分析的不确定性,利用光谱共焦传感器构建了7 mm的液膜层,对近壁面液膜层中单孔注气气泡动力学进行了系统研究.实验测试段为270 mmx6 mm × 12 mm(长×宽×高)的矩形通道,注气小孔的直径为0.49 mm,气体流量为0.30～27.00 mL/min,液体流量为72.00～3...