横掠气流作用下波形板壁降膜破裂分析

以边界层理论为基础,基于独立假设建立了波形板通道内降液膜在横向气流驱动下沿屈折角横向偏移的二维边界层模型。通过量纲分析和理想层流假设进行模型简化及边界层方程求解,建立了横向切应力驱动下波形板壁降膜破裂的力平衡模型并给出破膜速度的临界准则,模型包括波形板通道几何参数、气液两相物性及流动参数等多种因素的影响,与本文实验结果和已有理论模型进行对比,所建模型能够更准确地预测液膜发生破裂的临界条件。进一步的量纲分析表明惯性离心力、气流剪切力、壁面黏性力和表面张力共同决定着液膜的运动、变形直至破裂,由它们之间的平衡关系可以确定液膜的稳定与否。     

横掠气流作用下波形板壁降膜破裂分析

以边界层理论为基础,基于独立假设建立了波形板通道内降液膜在横向气流驱动下沿屈折角横向偏移的二维边界层模型。通过量纲分析和理想层流假设进行模型简化及边界层方程求解,建立了横向切应力驱动下波形板壁降膜破裂的力平衡模型并给出破膜速度的临界准则,模型包括波形板通道几何参数、气液两相物性及流动参数等多种因素的影响,与本文实验结果和已有理论模型进行对比,所建模型能够更准确地预测液膜发生破裂的临界条件。进一步的量纲分析表明惯性离心力、气流剪切力、壁面黏性力和表面张力共同决定着液膜的运动、变形直至破裂,由它们之间的平衡关系可以确定液膜的稳定与否。     

平面激光诱导荧光技术在液膜厚度波动实验研究中的应用

针对传统接触式测量方法探头干扰液膜流动特性导致测量精度难以提高以及传统光学测量方法中光线折射作用限制其应用范围的问题,提出利用平面激光诱导荧光技术测量膜厚的新方法,并对该技术的测试原理、实现方式进行了详细的介绍。通过对沿流向不同位置液膜厚度的实时测量,研究了液膜波动的时序特征及纵向演化规律。结果表明,液膜厚度的概率密度分布的特征差异可作为诊断液膜波动特性的判据。     

燃料污垢对典型事故工况的影响研究

新版HAD 102/07—2020核动力厂反应堆堆芯设计中明确要求：设计分析应考虑反应堆冷却剂系统正常运行产生的腐蚀产物在包壳表面的沉积导致的燃料棒传热恶化。因此,有必要分析燃料污垢对事故工况下燃料棒传热性能的影响,特别是以燃料芯块温度和包壳温度为验收准则的典型事故工况。本文开发污垢计算模型,采用等效热导率关系式计算含污垢和氧化层的包壳热导率,即认为污垢、氧化层均匀分散在包壳层中,使得包壳热导率变化,该等效包壳层所引起的温度梯度与实际情况相同。随后,基于对“华龙一号”核动力厂事故分析结果,选取了典型非LOCA事故（弹棒事故、功率运行下单个控制棒失控抽出事故）和LOCA事故进行污垢影响研究。结果表明,考虑污垢后,事故过程中的燃料芯块中心峰值温度和包壳峰值温度均有显著上升,但依然满足事故验收准则要求。     

垂直下降液膜波动特性实验研究与谱分析

利用平面激光诱导荧光技术（PLIF）结合数字图像处理对不同Re下液膜厚度的实时变化进行测量。通过MATLAB内建功率谱密度计算函数对液膜波动的时间序列进行进一步的处理,获得了液膜波动特性的功率谱密度(PSD)曲线,对不同Re下的液膜波动规律进行了频谱分析。结果表明：液膜波动具有显著的多频特性,且各频率有优劣之分,孤立波数量虽少,却携带液膜波动的大部分能量,对液膜波动的贡献不可忽略。液膜波动幅度与Re有关并呈现出一定的规律性：小Re时,液膜的波动幅度与Re有强烈的相关性,随Re的增大而增大;中等Re时,液膜的波动幅度基本保持稳定;大Re时,孤立波的出现使液膜波动幅度急剧增大,液膜波动不稳定性增强。