老化效应对涂层表面池沸腾传热性能的影响

压力容器外部冷却(ERVC)是第三代压水堆核电站严重事故缓解策略的关键技术,其表面临界热流密度(CHF)决定了压力容器的完整性。为探究压力容器真实材料SA508钢表面老化对涂层表面CHF特性的影响,开展了SA508钢光表面和基于SA508钢的TC4钛合金多孔涂层表面在不同老化状态下的沸腾换热特性实验研究。结果表明:SA508钢光表面在水中会快速氧化,随着老化的加深,其CHF呈上升趋势,上升幅度在20%以内;CHF增强的原因在于SA508钢氧化生成了能改善表面润湿性的Fe3O4磁性微纳米颗粒层。随着氧化的加深,TC4涂层表面由超亲水特性变为疏水特性,基体SA508钢生成的氧化物易堵塞涂层孔隙,CHF呈恶化趋势。

朝下沟槽结构表面池沸腾换热

核电站熔融物堆内滞留技术是一项关键的严重事故应对策略,该策略已被核电站广泛采用。为增强核电站压力容器下封头外表面的沸腾换热能力,实验研究了常压下朝下沟槽结构表面的池沸腾换热,测量了倾角5°、30°、45°、60°和90°下热通量随壁面过热度的变化,获得了相应倾角下的临界热通量（CHF）。与光表面相比,朝下沟槽结构表面的CHF可提高65%~90%。实验观察发现,在高热通量下朝下沟槽结构表面气泡运动形态存在蒸汽膜和波浪蒸汽层两种结构。分析表明,沸腾换热显著增强、临界热通量大幅提高的原因是沟槽结构大幅增加了换热面积同时还明显改善了表面的润湿性。

600MW机组凝汽器壳侧数值模拟与应用

采用多孔介质模型数值研究了仿生双连树型管束及双峰型管束凝汽器壳侧的流动与传热特性。数模拟结果表明,仿生双连树型管束比双峰型管束的向心流动更明显,涡流更少且影响范围更小,空气聚集减弱,传热系数更为均匀。在600MW热负荷的设计工况下,HEI标准的设计背压应为4.9kPa,双峰型管束和仿生双连树型管束的数值模拟计算背压分别为5.37kPa和4.67kPa。邹县5号机组的工程试验测量仿生双连树型管束的背压为4.77kPa,与数值模拟结果相近,验证了数值模拟方法的可靠性。数值模拟和工程实践都验证了仿生双连树型管束具有显著的节能效果。

加热面朝下的池沸腾汽泡动态行为研究

基于Matlab软件开发了自动识别气液两相流界面程序,程序可获得气液界面变化、汽膜厚度、汽膜脱离周期和汽膜法向速度等特征。利用该程序对沟槽结构加热表面朝下布置时,在不同倾角、不同热流密度下的汽泡动态数据进行了处理和分析。结果表明:加热表面朝下发生核态沸腾时,汽膜厚度随热流密度的增大而增大,汽泡脱离周期随热流密度的增大先减小,而后维持在一稳定值;汽膜脱离周期随倾角的增大而减小,倾角为5°时的汽膜脱离周期稳定在0.27 s左右。当发生沸腾危机时,汽膜厚度迅速减小,这可作为动态监测加热表面沸腾状态的依据。

1000MW火电机组凝汽器内乏汽流动与传热特性数值分析

管束布置对1000MW火电机组大型凝汽器的运行效率有着至关重要的影响,基于分布阻力和分布质量汇的多孔介质模型,对1000MW火电机组改进外围带状管束凝汽器建立了二维数值模型,研究了管束布置对壳侧流场、流速、空气质量分数和传热系数分布的影响,分析了壳侧压降、体积抽气量和不凝结率等参数随背压的变化规律。数值计算结果表明:该管束布置凝汽器空冷区冷却效果较好,但管束模块顶部和中部存在较多的局部涡流,导致传热系数下降,可通过优化设计顶部和中部的辅助进汽通道进一步降低背压,实现各管束模块负荷的均匀性。

间距对快堆燃料组件迷宫密封结构性能影响的数值模拟

本文采用计算流体动力学(CFD)方法针对直角梯形齿迷宫密封结构进行了三维数值模拟,对比研究间距对密封性能、流场分布、压力场分布、流速控制的影响,并在最佳间距尺寸下分析了偏心度对密封性能的影响。结果显示:扩大迷宫密封结构间距可有效减少漏流量、提高密封性能,并实现较好的流速控制,还可明显改善近壁面处的流动性能,强化对燃料组件外壁面的冷却;当间距超过3.02 mm时,密封性能提高有限,说明间距超过一定限值时,不能继续通过扩大间距提高迷宫密封结构密封性能,需在结构设计与工程应用中选择合理的间距尺寸;偏心现象导致迷宫密封结构流域内流速、压力分布不均匀,且随偏心度的增大不均匀现象有扩大的趋势,不仅对密封性能产生不利影响,还使得燃料组件振动加剧。

迷宫型节流件压降的数值模拟研究

迷宫型节流件能够在小空间内实现大压降,因此被广泛应用于钠冷快堆的管道系统中。当选择迷宫型节流件时,在设计过程中评估它的压降是非常有必要的。评估压降通常采用的方法是实验测量,但是实验不仅费时费力,而且难以观察流动细节,近年来,数值模拟已经成为评估压降的常用方法。数值模拟更加便捷,但同时它的准确性受很多因素影响,尤其是湍流模型的选择。另一方面,迷宫型节流件的压降是由很多因素决定的,包括相邻节流板的间距、节流板的高度、节流板的数目和流过节流件的流量。目前关于迷宫型节流件的压降和这些因素之间的关系尚不明确。基于上述认识,本文研究了计算迷宫型节流件压降的数值模拟方法,并且通过数值模拟结果与实验结果的对比,选择了标准k-ε模型为最可信的湍流模型。本文使用经过验证的数值模拟方法,分析了迷宫型节流件的压降随各种因素变化的趋势,最终通过多元回归方法拟合了压降与其各影响因素之间关系的经验公式。

快堆燃料组件少孔式管脚替代方案水力实验研究

工程中广泛应用的多孔式管脚在流动特性调节、加工精度方面存在一定缺陷。本文提出了少孔式管脚替代方案,通过水力实验,对比研究了多孔式与少孔式两类管脚的阻力系数分布、流量与压降对应关系等流动特性。结果显示:φ12.0 mm的少孔式管脚与φ6.2 mm的多孔式管脚具有几乎相同的流动特性,均满足设计需求,本文提出的少孔式管脚替代方案可行;少孔式管脚具有更高的流动特性调节效率。本文给出了管脚阻力系数与其结构尺寸间的经验关系式,可供相关实验或工程参考。

朝下多尺度沟槽翅片结构表面沸腾换热实验研究

压力容器外部冷却(ERVC)技术作为实现核反应堆堆内熔融物滞留(IVR)的技术手段,存在实现更高换热速率的需求。采用可旋转朝下平板换热表面模拟ERVC过程中下封头局部位置的沸腾状况,基于冷喷涂(CS)的增材制造(AM)技术在换热表面上制备出具有多尺度的沟槽翅片状强化换热结构。在常压饱和去离子水环境中,开展了临界沸腾换热实验,获得了沸腾曲线,并与裸表面结果进行了性能对比。研究结果表明多尺度结构表面不仅具备传统翅片结构的临界热通量(CHF)强化能力,CHF增幅60%以上,且具有更高的沸腾传热系数,体现了多尺度协同强化换热的正向效应。本结果可为CS-AM技术在强化沸腾换热技术领域,尤其是ERVC领域的应用提供重要依据。

快堆燃料组件少棒替代方法研究

快堆堆芯流量分配实验需大量燃料组件,为缩短燃料组件的加工周期,需寻找一种可简化燃料组件结构的思路。本文采用CTS理论算法,计算了燃料组件结构参数变化对组件水力特性的影响,提出了采用较少燃料棒替代组件完成试验的思路。该方法不改变组件外部结构与试验环境,仅用少量燃料棒获得与多棒燃料组件相同的水力特性。计算结果表明,替代组件与原组件水力曲线吻合较好,可达到替代效果。

快堆燃料组件管脚开孔孔径选型水力实验研究

管脚位于快堆燃料组件入口处,其结构尺寸直接决定了进入燃料组件内部的冷却剂流量,对于燃料组件压力损失、流速分布等流体力学行为均有重要影响。目前关于燃料组件的相关研究多集中于棒束区热工流体力学特性,管脚段研究较为缺乏,且尚无明确的选型标准,故在工程实践之前,有必要进一步研究快堆燃料组件管脚的流体力学特性,完善选型标准,为结构设计提供参考。本文通过水力实验,研究了不同开孔孔径的燃料组件管脚对应阻力系数分布、流量与压降对应关系等流体力学性能。结果显示,管脚开孔孔径直接决定了冷却剂钠的质量流量与压降对应关系,可以通过改变管脚开孔孔径调节进入不同分区的燃料组件入口流量,使之具有大致相等的压降;本文引入了管脚收缩系数这一无量纲数,提出与管脚结构参数有关的阻力系数经验关系式,用于快堆燃料组件管脚阻力系数及压降的一般估算;基于设计要求的压降与开孔流速限值,本文给出了快堆燃料组件管脚开孔孔径选型推荐方案,供相关实验或工程参考。

压力容器外部冷却技术研究进展及建议

2011年福岛核事故再次让人们意识到核泄漏的严重性,压力容器外部冷却技术作为压水堆严重事故下堆内熔融物滞留的关键技术,再次成为国际核能领域的研究热点。压力容器外部冷却技术通过非能动方式向反应堆腔室充水,使压力容器半球形封头淹没并进行沸腾冷却,从而保持压力容器的完整性,避免核泄漏的发生。本文总结了国际压力容器外部冷却技术的研究进展,详细分析了试验研究的三个阶段,简要介绍了ERVC的应用情况,指出了压力容器外部冷却技术性能提高的三种途径。

清洁系数和抽气量对660MW机组凝汽器性能的影响

基于分布阻力和分布质量汇的多孔介质模型,数值研究了山西赵庄鑫光发电有限公司新建电厂660MW机组改进教堂窗型布管凝汽器在小端差工况下的流动和传热特性,分析了清洁系数和抽气量对凝汽器性能的影响。结果显示,背压随着清洁系数和抽气量的提高而降低,抽气量的波动对背压影响有限,但对壳侧压降影响较大。通过与HEI标准结果的比较,小端差情况下,清洁系数越小,HEI标准结果与数值计算结果偏差越大,最大可达0. 84k Pa。针对改进教堂窗型布管凝汽器局部空气积聚严重的问题,数值研究了仿生双连树型凝汽器的性能,与改进教堂窗型布管凝汽器相比,其背压降低0. 36kPa,且优于HEI标准的结果。

朝下针翅结构表面稳态临界沸腾换热实验研究

针对商用压水堆核电站堆内熔融物滞留(IVR)策略对提高压力容器外表面沸腾换热临界热流密度(CHF)的迫切需求,本文采用冷喷涂技术在铜基体表面制备了一种由针翅凸起结构与多孔涂层相结合的毫米-微米双尺度结构表面,运用稳态池沸腾实验研究了铜光表面和针翅涂层结构表面在朝下不同倾角下的沸腾换热性能。结果表明:朝下表面的CHF随倾角的增加而增大,与铜光表面相比,针翅涂层结构表面CHF至少提高了63%,具有较好的工程应用前景。

几何结构对快堆控制棒组件管脚流动特性的影响

控制棒组件是快堆的重要安全构件,其管脚几何结构对于流动特性具有显著影响。通过水力实验研究了板式节流件管脚的流动特性,并对流体-结构耦合数值模拟方法进行了验证。结果显示:减小节流板厚度、增加连杆直径均可提高管脚节流能力;无量纲厚径比Ha=0.5、连杆直径20 mm的板式节流件管脚具有最优的流动特性。针对板式节流件管脚在实验中存在的缺陷,提出了孔板节流件作为替代方案,经验证,两类管脚速度、压力分布基本一致,该替代方案可行。

如何手动确定流媒体文件地址?

我们在网上常可以看到RM、ASF等流媒体文件．但．对于大多数网友来说．由于受网络条件的限制．想要流畅地观看这些视频不是一件容易的事情．那么能不能下载到本地硬盘上来慢慢欣赏呢？在《软件》2002年5期的专题中已经介绍过如何通过专门的下载工具来下载流媒体文件了．其中涉及到“网络嗅探”工具的使用以此来确定流媒体文件的绝对地址其实很多情况下我们可以通过一种简单的方法来确定流媒体文件的绝对地址。

智能五笔快速输入技巧两则

标以符号“★”为例．智能五笔的输八方法为先按键盘的’．”键，再按“W”和”X”键。其它的符号又是如何的组合呢？大家可以通过以下的方法获得其它符号的快捷键．右击智能五笔的窗口．选择”辅助功能”→”定义字词符号”→”自定义符号”．这时会弹出一个符号自定义编码管理窗口。大家可以从窗口中看到各个符号及其快捷键，如”…”的快捷键是”S”．”‰”的快捷键是”Q”等。智能五笔提供了多迭248个不同的标点符号为大家选择．

凝汽器性能的数值模拟与布管原则

针对目前国内使用最为广泛的300 MW机组凝汽器,采用具有分布阻力和分布质量汇的多孔介质模型,数值研究了菱型、卵型、将军帽型、双峰型等典型布管凝汽器的性能,比较了不同布管形式凝汽器的壳侧压降和抽气量,总结出了凝汽器布管的一些基本原则,如管束外形以窄长锲型或山峰形为好、外围应设置辅助进汽通道、需要设置渐缩型空冷区等。