圆管通道底部再淹没过程实验研究

为验证和优化再淹没模型,通过实验研究了圆管通道内再淹没阶段流动换热特性,获得了不同工况下壁面温度的变化规律,实验工况范围为:入口冷却剂流速3~15 cm/s、入口过冷度15~75℃、初始壁面峰值温度340~600℃、实验压力0.2~0.4 MPa、加热功率1.3~2.3 kW/m。分析了初始壁温、冷却剂入口温度、入口流速及加热功率对骤冷时刻与骤冷温度的影响。结果表明,骤冷时刻与骤冷温度均随初始壁温、冷却剂入口温度以及加热功率的增加而增加,随入口冷却剂流速的增加而减小。

圆管通道内过热蒸汽流动换热特性实验研究

单相蒸汽流动换热模型是失水事故分析程序中的关键模型之一。本文开展了失水事故再淹没阶段圆管通道过热蒸汽流动换热实验研究,雷诺数范围为2.78×10^(3)~1.84×10^(5)。实验测量获得壁面温度、蒸汽质量流量、进出口温度等参数,分析了雷诺数对过热蒸汽换热的影响。实验结果表明:在同一轴向位置处,流体局部传热系数和Nusselt数随雷诺数的增大而增大,并基于实验数据建立了相应的传热特性实验关联式。

圆管内氦氙混合气体与超临界二氧化碳换热特性对比分析

小型化、高紧凑反应堆系统是陆上多用途能源供给的研究重点,直接热-动循环下的能量转换对冷却剂工质选型提出极高要求。为了明确氦氙混合气体、超临界二氧化碳的工质适用性,本文采用数值模拟方法,对二者在圆管内的换热特性进行计算,对比了2种冷却剂的物性,分析了不同加热功率、入口速度、入口温度对冷却剂换热系数的影响,拟合提出了2种冷却剂工质圆管内换热的经验模型。研究结果表明:反应堆在加热功率超过100 kW/m~2、入口流速大于10 m/s下,对流换热系数较大;氦氙混合气体入口温度在1 000~1 200 K、超临界二氧化碳在入口温度550~600 K附近时,对流换热系数存在极大值;在高雷诺数区(Re>10~4),2冷却剂的修正关系式与计算值吻合良好。本文计算能够为新型反应堆开发提供数据及模型基础。