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Flow Instability in Parallel Channels with Water at Supercritical Pressure: A Review
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作者 Edward Shitsi Seth Kofi Debrah +1 位作者 Vincent Yao Agbodemegbe Emmanuel Ampomah-Amoako 《World Journal of Engineering and Technology》 2018年第1期128-160,共33页
Research into flow instability at both subcritical and supercritical pressures has attracted attention in recent years because of its potential of occurrence in industrial heat transfer systems. Flow instability has t... Research into flow instability at both subcritical and supercritical pressures has attracted attention in recent years because of its potential of occurrence in industrial heat transfer systems. Flow instability has the potential to affect the safety of design and operation of heat transfer equipment. Flow instability is therefore undesirable and should be avoided?in the design and operation of industrial equipment. Rahman?et al. reviewed studies on supercritical water heat transfer with the aim of providing references for SCWR researchers. It was found out that most of the CFD studies and experimental studies were performed with single tube geometry due to the complexity of parallel channel geometry. Because studies performed with parallel channel geometry could provide detailed information to the design of the SCWR core, they called for more studies in parallel channel geometry at supercritical pressures in the future. In order to help understand how flow instability investigations are carried out and also highlight the need to understand flow instability phenomenon and equip the designers and operators of industrial heat transfer equipment with the needed knowledge on flow instability, this study carried out a review of flow instability in parallel channels with water at supercritical pressures. 展开更多
关键词 Parallel CHANNELS supercritical Pressure flow instability supercritical water Cooled REACTOR
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APROS程序在超临界水流动不稳定性分析中的适用性研究 被引量:4
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作者 李妍 陆道纲 +1 位作者 曾小康 刘余 《核动力工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第5期70-73,88,共5页
围绕超临界水冷堆中可能存在的流动不稳定性,采用系统分析程序APROS对不同情况下可能存在的密度波不稳定性进行分析。在APROS程序中分别对并联双通道、单通道和自然循环回路进行数值建模,采用动态求解得到各自的流动不稳定边界。结果表... 围绕超临界水冷堆中可能存在的流动不稳定性,采用系统分析程序APROS对不同情况下可能存在的密度波不稳定性进行分析。在APROS程序中分别对并联双通道、单通道和自然循环回路进行数值建模,采用动态求解得到各自的流动不稳定边界。结果表明,APROS程序能有效地预测超临界水流动不稳定边界,计算结果与已有的实验和数值分析结果吻合较好;在数值求解时需要优化时间步长,较大的时间步长会带来耗散效应。 展开更多
关键词 apros 超临界水 流动不稳定性
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考虑金属蓄热情况下超临界循环流化床锅炉水冷壁流动不稳定性数值分析 被引量:4
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作者 谢贝贝 龙俊 +4 位作者 茆凯源 王文毓 杨冬 夏良伟 殷亚宁 《动力工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2016年第8期589-593,共5页
建立了考虑金属蓄热情况下超临界循环流化床(CFB)环形炉膛锅炉流动不稳定性分析的数学模型,采用交错网格对超临界CFB环形炉膛锅炉水冷壁流动不稳定性进行模拟,计算分析了对回路施加热负荷扰动后进、出口质量流量及金属壁温随时间的变化... 建立了考虑金属蓄热情况下超临界循环流化床(CFB)环形炉膛锅炉流动不稳定性分析的数学模型,采用交错网格对超临界CFB环形炉膛锅炉水冷壁流动不稳定性进行模拟,计算分析了对回路施加热负荷扰动后进、出口质量流量及金属壁温随时间的变化.结果表明:施加1.1倍、1.2倍和1.3倍热负荷扰动后,进、出口质量流量随时间呈反相脉动,最终进、出口质量流量相等且恢复到稳态值,金属壁温随时间波动后也维持在一常数值,表明该工况下水冷壁流动仍是稳定的. 展开更多
关键词 超临界循环流化床锅炉 环形炉膛 金属蓄热 水冷壁 流动不稳定性 数值分析
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超临界水冷堆CSR1000流动不稳定性研究 被引量:3
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作者 田文喜 田晓艳 +3 位作者 冯健 秋穗正 苏光辉 鲁剑超 《核动力工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第1期45-51,共7页
针对中国超临界水冷堆(CSR1000)建立堆芯数学模型,开发基于频域法的超临界水冷堆流动不稳定性分析程序FREDO-CSR1000和基于时域法的超临界水冷堆流动不稳定性分析程序TIMDO。对程序进行初步验证后,使用其对CSR1000堆芯进行流动不稳定性... 针对中国超临界水冷堆(CSR1000)建立堆芯数学模型,开发基于频域法的超临界水冷堆流动不稳定性分析程序FREDO-CSR1000和基于时域法的超临界水冷堆流动不稳定性分析程序TIMDO。对程序进行初步验证后,使用其对CSR1000堆芯进行流动不稳定性分析计算,计算结果显示由频域法和时域法计算得到的稳定性边界图都明显分成2个区域,呈现倾斜的双L型,明显存在2个拐点,分别对应流量漂移和密度波振荡2种流动不稳定性现象。2种方法计算得到的CSR1000运行点都处于安全运行空间内,距离流动不稳定性边界较远。 展开更多
关键词 中国超临界水冷堆(CSR1000) 频域分析法 时域分析法 流动不稳定性
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并行双通道内超临界水流动不稳定性数值分析 被引量:2
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作者 熊挺 闫晓 +2 位作者 俞冀阳 曾小康 肖泽军 《核动力工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第2期62-65,共4页
采用时域法对超临界水冷堆(SCWR)中可能出现的并行通道流动不稳定性进行分析,建立适用于并行双通道内超临界水流动不稳定性分析的数值计算模型,对质量、动量及能量方程进行隐式差分离散求解,自行编制计算程序SCIA。采用SCIA分析双通道... 采用时域法对超临界水冷堆(SCWR)中可能出现的并行通道流动不稳定性进行分析,建立适用于并行双通道内超临界水流动不稳定性分析的数值计算模型,对质量、动量及能量方程进行隐式差分离散求解,自行编制计算程序SCIA。采用SCIA分析双通道结构堆芯流动特性,计算得到超临界条件下的水动力曲线,研究了系统参数对超临界水流动稳定性的影响规律。结果表明:静态流动不稳定性在SCWR中很难发生;超临界下的系统参数影响规律与亚临界具有相似性。 展开更多
关键词 并行双通道 流动不稳定性 时域法 超临界水冷堆
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超超临界循环流化床锅炉水冷壁并联管流动不稳定性计算分析 被引量:2
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作者 高琴 肖峰 +4 位作者 许秀启 罗勇军 黄建荣 欧阳诗洁 杨冬 《热力发电》 CAS 北大核心 2020年第5期81-88,共8页
本文建立了一个基于时域分析方法的数值计算模型,对均匀加热并联管系统的流动不稳定性进行了计算和分析。在程序验证的基础上,对流体在超超临界循环流化床(CFB)锅炉水冷壁中的非线性动态特征量进行了计算。结果表明,管道进出口的质量流... 本文建立了一个基于时域分析方法的数值计算模型,对均匀加热并联管系统的流动不稳定性进行了计算和分析。在程序验证的基础上,对流体在超超临界循环流化床(CFB)锅炉水冷壁中的非线性动态特征量进行了计算。结果表明,管道进出口的质量流量脉动趋势呈反相分布。在并联系统任意一个管道上施加热扰动,双管进出口质量流量均随时间呈逐渐下降趋势,这说明超超临界CFB锅炉在正常满负荷工况下可以保持流动稳定。在强加热通道上施加扰动时,并联双管的进口质量流量峰值都较在弱加热通道上施加热扰动更大。此外,强加热管比弱加热管在热扰动下展现出更显著的动态特性。通过对不同进口温度和进口质量流量的工况进行计算,得到了基于无量纲数的流动不稳定边界,并对系统参数对不稳定边界的影响作出了相应分析。结果表明:当进口温度较低时,提高进口质量流量将大大增加系统的流动稳定性;当进口温度较高时,进口质量流量对不稳定边界的影响几乎可以忽略不计。 展开更多
关键词 超超临界 CFB锅炉 水冷壁 并联管 热负荷扰动 流动不稳定性
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超临界流动不稳定性实验的通道不对称性研究 被引量:1
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作者 熊挺 闫晓 +3 位作者 于俊崇 黄善仿 黄彦平 肖泽军 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第11期1983-1988,共6页
针对国内外超临界水流动不稳定性实验研究的匮乏,结合并联双通道实验研究和数值计算成果,对影响实验可行性的通道不对称性进行了分析和讨论。分析了超临界水并联双通道流动不稳定性实验中流量脉动的变化过程,并采用自编程序对系统的稳... 针对国内外超临界水流动不稳定性实验研究的匮乏,结合并联双通道实验研究和数值计算成果,对影响实验可行性的通道不对称性进行了分析和讨论。分析了超临界水并联双通道流动不稳定性实验中流量脉动的变化过程,并采用自编程序对系统的稳态特性和瞬态特性进行求解。结果表明:双通道流量不对称会降低实验的可行性;流量不对称性由几何结构不对称性引起;超临界水的物性变化规律导致流量不对称性在流体温度跨过拟临界的过程中被放大;流量不对称的程度受流体温度和双通道总流量影响,实验过程中可通过减小双通道总流量来提高实验的可行性。 展开更多
关键词 不对称性 实验可行性 超临界水 流动不稳定性 并联双通道
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超超临界1000 MW二次再热机组锅炉水动力及流动不稳定性计算分析 被引量:10
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作者 茆凯源 聂鑫 +3 位作者 谢海燕 杨冬 王凤君 黄莺 《热力发电》 CAS 北大核心 2017年第8期36-41,共6页
大唐雷州电厂超超临界1 000 MW二次再热机组锅炉为Π型布置。由于Π型锅炉汽水流程复杂,可能会存在流量分配不均的风险,导致水冷壁超温造成事故。在宽负荷运行和快速变负荷调峰过程中,由于给煤量的扰动,水冷壁易出现流动不稳定现象。本... 大唐雷州电厂超超临界1 000 MW二次再热机组锅炉为Π型布置。由于Π型锅炉汽水流程复杂,可能会存在流量分配不均的风险,导致水冷壁超温造成事故。在宽负荷运行和快速变负荷调峰过程中,由于给煤量的扰动,水冷壁易出现流动不稳定现象。本文采用流动网络系统方法计算了锅炉在BMCR负荷时的质量流速分配、工质汽温以及金属温度分布,并对30%THA负荷进行了流动不稳定性校核,并在此基础上,分析了水冷壁的优化设计及安全运行特性。计算结果表明,水冷壁能避免管间应力过大和拉裂,在施加热负荷扰动后流量均能恢复稳定,锅炉水冷壁运行是安全可靠的。 展开更多
关键词 超超临界 锅炉 二次再热 水冷壁 水动力特性 流动不稳定性 流动网络系统
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超临界水并联通道流动不稳定性理论研究 被引量:5
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作者 冯健 田文喜 +3 位作者 巫英伟 田晓燕 秋穗正 苏光辉 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第4期404-409,共6页
根据并联通道的结构特点,建立了合理的数学物理模型,采用半隐式差分和交错网格技术对超临界水并联通道中的流动传热进行了数值模拟。运用小扰动法验证了超临界水密度波型流动不稳定的发生,并计算了流量、入口温度、入口压力对其流动不... 根据并联通道的结构特点,建立了合理的数学物理模型,采用半隐式差分和交错网格技术对超临界水并联通道中的流动传热进行了数值模拟。运用小扰动法验证了超临界水密度波型流动不稳定的发生,并计算了流量、入口温度、入口压力对其流动不稳定性发生边界的影响。并联通道系统的稳定性随入口压力和入口流量的增大而增强,随入口温度的增大而减弱。 展开更多
关键词 超临界水 半隐式差分 交错网格 流动不稳定性
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基于频域法超临界水冷堆CSR1000流动不稳定性研究 被引量:2
10
作者 田晓艳 田文喜 +3 位作者 朱大欢 秋穗正 苏光辉 夏榜样 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第3期402-408,共7页
基于频域法研究了超临界水冷堆CSR1000的流动不稳定性。建立了CSR1000的堆芯数学模型,并利用开发的程序FREDO-CSR1000分析了堆芯平均通道和热通道在额定功率和流量范围内的流动不稳定性,得到衰减率、合适的进口阻力系数及超临界水堆的... 基于频域法研究了超临界水冷堆CSR1000的流动不稳定性。建立了CSR1000的堆芯数学模型,并利用开发的程序FREDO-CSR1000分析了堆芯平均通道和热通道在额定功率和流量范围内的流动不稳定性,得到衰减率、合适的进口阻力系数及超临界水堆的稳定运行区域。计算结果表明:在堆芯额定功率和流量范围内,第1流程的衰减率是单调变化的,第2流程因受进口温度的影响会出现急剧上升和急剧下降的趋势。 展开更多
关键词 超临界水冷堆 频域法 传递函数 流动不稳定性
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超超临界垂直管圈锅炉水冷壁汽温偏差及节流圈调整方案研究 被引量:4
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作者 杨浩昱 张西容 +4 位作者 李维腾 杨冬 王永杰 宋宝军 夏良伟 《动力工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第5期526-534,662,共10页
为解决660 MW超超临界锅炉垂直管圈水冷壁汽温存在偏差、温度波动大和水冷壁出现横向裂纹等问题,进行了试验研究和水动力计算。根据锅炉设计方案,建立了某电厂锅炉流动网络系统的水动力计算数学模型,并在锅炉水冷壁上铺排工质温度测点;... 为解决660 MW超超临界锅炉垂直管圈水冷壁汽温存在偏差、温度波动大和水冷壁出现横向裂纹等问题,进行了试验研究和水动力计算。根据锅炉设计方案,建立了某电厂锅炉流动网络系统的水动力计算数学模型,并在锅炉水冷壁上铺排工质温度测点;根据实炉测量数据,对1号机组270 MW负荷时炉内热负荷和热偏差的分布进行了计算分析;然后调整了节流圈的布置方案,计算调整后的水动力和流动不稳定性。结果表明:调整后出口汽温更加均匀,调整后的方案能更好地防止汽温波动,且不会发生脉动;节流圈调整后中高负荷下的垂直管圈水冷壁汽温分布更均匀,汽温偏差问题明显改善。 展开更多
关键词 超超临界 锅炉水冷壁 汽温偏差 汽温波动 水动力特性 流动不稳定性 节流圈
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超临界循环流化床锅炉垂直并联内螺纹管内两相流不稳定性的研究
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作者 黄凡 罗毓珊 +3 位作者 陈听宽 王海军 李晨飞 邓志安 《动力工程》 CAS CSCD 北大核心 2009年第4期353-357,共5页
针对600 MW超临界循环流化床(CFB)锅炉水冷壁管在低质量流速条件下的水动力特性,进行了垂直并联内螺纹管内两相流不稳定性的试验研究,得到了不同条件下的水动力特性曲线和压力降、密度波2种脉动的典型脉动曲线.在试验参数范围内,分析了... 针对600 MW超临界循环流化床(CFB)锅炉水冷壁管在低质量流速条件下的水动力特性,进行了垂直并联内螺纹管内两相流不稳定性的试验研究,得到了不同条件下的水动力特性曲线和压力降、密度波2种脉动的典型脉动曲线.在试验参数范围内,分析了系统压力、质量流速、进口过冷度和上游可压缩容积对两相流不稳定性的影响.根据试验结果,采用均相流模型得到了不稳定发生的界限关系式,为超临界CFB锅炉垂直并联内螺纹管水冷壁的设计与安全运行提供了依据. 展开更多
关键词 超临界循环流化床锅炉 垂直并联内螺纹管 汽水两相流 不稳定性
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基于析因分析的超临界水自然循环流动稳定性研究
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作者 李精精 周涛 +1 位作者 霍启军 肖泽军 《核动力工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第5期66-69,共4页
超临界水自然循环流动稳定性的研究对反应堆安全有重要意义。通过析因分析方法,分析不同因素及其因素间交互作用对自然循环流动稳定边界的影响。研究发现:对于流动稳定性,效应C(入口阻力系数)影响所占的百分比贡献率最大,约70.89%;其次... 超临界水自然循环流动稳定性的研究对反应堆安全有重要意义。通过析因分析方法,分析不同因素及其因素间交互作用对自然循环流动稳定边界的影响。研究发现:对于流动稳定性,效应C(入口阻力系数)影响所占的百分比贡献率最大,约70.89%;其次是效应AB(加热段长度和入口温度交互作用)的影响,其百分比贡献率占到13.26%;之后是效应A(加热段长度)的影响,其百分比贡献率为12.32%。在对脉动周期的影响中,效应A(加热段长度)的百分比贡献率最大,为68.47%;其次为效应C的影响,其百分比贡献率为24.04%。其他因素及其之间的交互作用效应对稳态流量和脉动周期的影响可以忽略不计。 展开更多
关键词 超临界水 自然循环 流动稳定性 析因分析
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