冷却剂欠热度对蒸汽爆炸的影响研究

为了研究蒸汽爆炸的爆炸机理,设计建造了低温熔融金属入水碎化的可视化实验装置,采用高速摄像仪拍摄记录熔融金属液柱入水爆炸或碎化的过程。实验研究了冷却水温度对蒸汽爆炸的影响,实验结果表明:冷却水温度对蒸汽爆炸起抑制作用。为了验证该结论,进行了碎化实验。结果表明:冷却水温度对碎裂后颗粒直径范围影响明显,熔融金属液柱在温度高的冷却水中遇到的阻力小,碎裂的颗粒体表比越大,换热能力越弱。后者实验结果与前者相符。

流体欠热度对容器排放特性的影响

用可视实验装置研究了流体欠热度对容器排放特性的影响。研究发现:蒸汽与排放容器中的冷流体作用形成的蒸汽冷凝特性极大地影响了容器中流体的排放过程。欠热度愈大,蒸汽冷凝换热过程愈强,蒸汽汽柱入水深度愈深,因此蒸汽可能在压力平衡管中达到临界流速,从而产生蒸汽供应限制,形成小排放流量阶段;系统(汽源)压力对后期排放流量和蒸汽汽柱入水深度也有一定影响。

人工神经网络在预测流动沸腾曲线中的应用

选用20世纪60年代以来的实验数据,应用人工神经网络分析入口欠热度、质量流速、压力等主要参数对沸腾曲线的影响。在整个传热区内,热流密度随入口欠热度的增加而增大;在过渡沸腾和膜态沸腾区,热流密度随质量流速的增加而增加;压力起重要的作用,除膜态沸腾区外,增加压力能强化传热。除泡核沸腾外,稳态和瞬态的流动沸腾曲线的差异很小。

自然循环窄矩形通道内单相水对流传热特性

为探究单面加热窄矩形通道内,单相自然循环对流传热特性,进行了实验压力为0.2 MPa和0.3 MPa,入口欠热度范围为35~60 K,加热功率范围为30~90 kW/m^2的单相对流传热实验。实验结果表明,对流换热系数与Gnielinski公式符合较好,92%的实验数据与公式的相对误差在20%以内。引入斯坦顿数(St),对数据分析发现:自然循环流动中,实验段入口欠热度及加热功率对换热能力有明显影响,换热能力随着入口欠热度的增加而减小,随着加热功率的增加而变大。在窄矩形通道内的向上自然循环流动中,通过提高入口欠热度而导致的浮升力增加会引起同向对流,从而使换热减弱;单面加热条件下,提高加热功率引起的横向热驱动力增加会使传热得到强化。