逆流空气作用下水膜流动行为的试验研究

壁面水膜的流动行为对于第三代压水堆核动力装置的非能动安全壳冷却技术和传统的化工冷却技术非常重要,充分理解逆流空气作用下的水沿着平滑壁面的下降流动行为可以为核安全应用等领域提供技术支持。通过搭建试验台架并运用电容探针和照相机进行测量,获得不同相对湿度和温度时的逆流空气流动条件下的水膜厚度,瞬态波动特性和水膜平均速度。试验分析了逆流空气流速对水膜流动行为的影响,也考虑了平板角度对水膜厚度的影响。试验结果表明,空气流速对逆流空气流动下的水膜行为的影响与不考虑空气流动的水膜试验不同。存在一个临界速度,当空气流速比这个临界速度低时,水膜行为与没有空气流动时是相似的。然而当空气流速相对较大时,会造成非常重要的影响。试验数据与已有的经验关联式吻合较好,研究结果将用于指导AP系列安全壳外部气流的设计。