近临界压力区Post-dryout传热特性分析

由于临界热流密度后(Post-CHF)传热区气相传热特性较差,加热壁面将会面临显著的温度升高甚至会被烧毁,因此对于Post-CHF区传热特性的研究尤为重要。为对现有临界后传热模型进行评估和改进,整理出现有均匀加热竖直圆管内向上流动Post-dryout区传热数据库。基于此数据库,对近临界压力区Post-dryout传热现象进行分析,提出新的传热关系式。本文所提出的新的传热关系式对现有数据库的预测平均误差为0.9%,均方根误差为14.4%,优于其他模型。

环形窄缝通道内弥散流换热的理论计算

在充分考虑干涸后弥散流区域液滴、过热蒸汽以及加热壁面间的各换热过程的基础上,提出了一个预测环形通道弥散流换热的理论模型,同时针对1.0、1.5和2.0 mm间隙的环形实验段进行了干涸后换热实验研究.计算结果表明:在弥散流中,蒸汽与加热壁面间的强迫对流换热起主导作用,占总换热量的90%左右;液滴与壁面接触换热、液滴与蒸汽间的换热对总体换热有一定影响;在该研究工况范围内,可以忽略辐射换热的影响.理论模型的预测值与实验值符合较好,说明该理论模型可以用来预测环形窄缝通道内的干涸后换热.

垂直环形狭缝干涸后弥散流换热研究

以去离子水为工质的两相流体 ,当其由下向上流过电加热的同心环形套管时 ,对其进行了干涸后换热试验研究 .用测量的试验数据拟合格罗尼弗尔特 (Groeneveld)和波洛米克 (Polomik)公式 ,发现拟合出的系数存在较大的分散度 ,表明该公式不适合狭缝中低质量流速的工况 .采用多元线性回归方法 ,结合环形狭缝在内、外管分别加热的特点 ,引入了内、外管较大的热流密度与其平均值的比值 ,拟合出了新的换热公式 ,该公式与低质量流速下狭缝干涸后换热的试验数据符合得较好 .

环形狭缝通道内干涸后传热研究

以去离子水为工质的高温流体 ,由下向上流过电加热内、外管壁间的环形狭缝 ,对同心竖直环形狭缝进行了干涸后换热试验研究。试验结果表明 :环形缝隙中的干涸后换热 ,与普通环形通道中的换热有着明显不同。试验中发现在相同热流密度下内管换热能力大于外管。应用Groeneveld公式 ,拟给出适合试验数据的换热公式。在试验的基础上 ,对内外管中较大的热流密度 ,与内外管热流密度的平均值的比值建立变量 ,并应用多元线性回归方法 ,建立了适合工程实际应用的环形狭缝通道干涸后传热计算经验关联式。

矩形通道干涸后膜态沸腾传热试验研究

在流动传热基础试验平台上进行了矩形通道干涸后膜态沸腾的传热试验,研究了各种热工水力参数对膜态沸腾传热的影响特性.结果表明:干涸后膜态沸腾是一个相对稳定的传热过程,其壁面温度不会出现明显的脉动;随着进口含汽率的增加,膜态沸腾热流密度减小,壁面温度升高,传热系数减小;随着质量流速的增大或系统压力的升高,膜态沸腾热流密度增大,壁面温度降低,传热系数增大.

干涸后膜态沸腾传热计算模型

提出了膜态沸腾传热的物理模型,建立相应的数学模型,对干涸后膜态沸腾传热特性进行分析。通过矩形通道试验数据确定关系式系数,得到了适用于矩形通道的干涸后膜态沸腾传热计算模型,并对计算偏差进行了统计计算。文中提出的理论计算模型与现有不同工况范围内取得的试验数据和已有计算模型进行了比较分析。结果表明:模型计算值与现有试验数据符合良好,且相对于已有计算模型,本模型具有良好的适用性。

矩形通道干涸后传热计算模型

提出干涸后传热物理模型,建立相应数学模型,对干涸后传热特性进行分析,通过矩形通道试验数据确定关系式系数,得到了适用于矩形通道的干涸后传热计算模型.将本文模型计算结果与现有试验数据及其他模型的计算结果进行了比较与分析,并对偏差进行了统计计算,同时分析了热工参数对干涸后传热的影响.结果表明:本文模型计算值与试验数据较吻合,且相对于已有计算模型,本文模型具有良好的适用性.

矩形通道干涸后最小膜沸腾传热试验研究

在中国核动力研究设计院流动传热基础试验平台上进行了矩形通道干涸后最小膜沸腾传热试验。通过对各种热工水力参数的试验研究,得出结论:随着进口含汽质量分数的增加,最小膜沸腾热流密度减小,含汽质量分数增加,壁面温度降低,传热系数减小;随着质量流速的增大,最小膜沸腾热流密度增大,含汽质量分数减小,壁面温度升高,传热系数增大;随着系统压力的升高,最小膜沸腾热流密度增大,含汽质量分数增加,壁面温度升高,传热系数增大;相对于偏离泡核沸腾(DNB)后最小膜沸腾,干涸后最小膜沸腾的热流密度更大,壁面过热度较低,传热系数更大。

矩形通道干涸后过渡沸腾传热试验研究

在流动传热基础试验平台上进行了矩形通道干涸后过渡沸腾传热试验。对过渡沸腾的传热特性进行分析;对进口含汽率、质量流速、系统压力等各热工水力参数对过渡沸腾传热的影响进行试验研究。结果表明:干涸后过渡沸腾是一个不稳定的传热过程,壁面温度发生明显的脉动,过渡沸腾会引起质量流速和流道进出口压降等流动参数的脉动;进口含汽率的增加会导致过渡沸腾热流密度减小,壁面温度升高,传热系数减小;质量流速的增大或者系统压力的升高均会导致过渡沸腾热流密度增大,壁面温度降低,传热系数增大。

600MW超临界压力锅炉螺旋管圈水冷壁临界干度及干涸后传热的研究

以上海石洞口第二发电厂600MW超临界压力锅炉螺旋管因水冷壁为对象，针对其布置特点和实际工况，在高压水回路试验台上进行了试验研究，测得了质量流速、热负荷、压力对临界干度影响的变化规律，总结了倾斜管顶点、测点、底点临界干度的预报公式。同时，对干涸后的传热作了细致的试验研究，充分考虑了传热恶化后的热力不平衡，分别给出了顶点、测点、底点干涸后的传热计算公式。