螺旋管蒸发器两相流动稳定性实验双向流量测量研究

10MW高温气冷堆螺旋管蒸汽发生器两相流体流动稳定性实验中 ,蒸发器冷却水为低流速双向流动的流体。通过理论分析 ,设计出一种结构简单可在低雷诺数小流量下测量双向流量的节流管 ,并成功的用于实验 ,从而提供了一种在低雷诺数小流量下测量单相双向流量的测量方法。

水力控制棒驱动系统失压工况的实验研究

利用200MW低温核供热堆水力控制棒驱动系统的1∶1实验台架模拟系统失压工况,进行控制棒步升、步降、开阀落棒及关泵开阀落棒实验,并与正常工况下的提棒、落棒的实验结果进行比较。实验结果表明:在系统失压工况下,控制棒能正常提棒、落棒;模拟系统失压工况下的弹棒,系统压力与压力壳压力具有瞬时跟随特性,未出现控制棒弹棒事故。对实验的失压速率和事故分析得到的失压速率进行了比较,验证了系统具有良好的安全性和可靠性。

气力输送在10MW高温气冷实验堆吸收球停堆系统中的应用

吸收球停堆系统是 10MW高温气冷实验堆 (HTR- 10)的第二停堆系统，本系统利用负压输送过程，将在紧急停堆时进入堆芯反射层孔道内的 B4C小球输送到位于堆顶的贮球罐内，实现正常开堆或反应堆再临界。气力输送技术应用于反应堆工程是一种新的尝试与探索，由此带来了一些新的课题有待进一步的理论和实验研究。本文运用密相输送理论计算了气力输送过程中氦气与 B4C球的气固两相流阻力，并对该系统的最大可信故障进行了理论分析，为该系统的参数设计及设备选型提供了理论依据。

与核供热堆耦合的海水淡化系统及蒸发工艺研究

在清华大学核能技术设计研究院建立的大型双塔布置4效竖直蒸发管高温多效海水淡化(VTE-MED)实验装置上,对多塔VTE-MED系统的工艺流程和多孔孔板阻力系数等关键技术进行了实验研究。该系统最高设计咸水温度120℃,日产淡水约4.3吨。实验结果表明:对多塔海水淡化系统的设计,应注意塔间流量匹配,输送流体管道保温等问题;针对系统启动,应考虑设置启动水箱等。此外,根据阻力系数实验结果对多孔孔板提出了修改方案。

10MW高温气冷堆蒸汽发生器实验参数测量采集系统

在对 10MW高温气冷堆蒸汽发生器流体流动稳定性进行理论分析的基础上 ,设计了该实验的参数测量系统。整个实验系统为全尺寸 1:1工程模拟。通过对其分析 ,完成了动态信号的有效捕捉。实现微机的并联处理 ,实时监视系统设备的运行参数 ;完成了关键参数专用流量测量和在特殊环境下信号引出结构的设计。经过长时间的实验检验 。

水力驱动控制棒极限落棒热态原理实验

针对控制棒水力驱动系统在摩擦力卡棒和倒置等极限工况下的停堆问题 ,根据控制棒水力驱动系统的工作原理 ,提出了步进缸内腔卸压的解决方法 ,并在 2 0 0MW低温核供热堆控制棒水力驱动系统的 1∶1实验台架上进行了这种方法的热态实验。结果表明 :控制棒的落棒速度明显提高 ,棒外与棒内差压在卸压一定时间后能够达到较高的数值。说明水力驱动控制棒在热态摩擦力卡棒和倒置等极限条件下 ,能够克服一定量的摩擦阻力或能够克服重力插入堆芯。

HTR-10控制棒磁涡流阻尼器研究

高温气冷堆控制棒磁涡流阻尼器是控制棒传动机构中的重要部件 ,其主要作用是利用磁涡流阻尼效应来降低事故落棒过程中的落棒速度 ,减少事故落棒对传动机构所造成的冲击。本文采用有限元分析方法 ,对磁涡流阻尼器的磁场进行了模拟和计算 ,分析了阻尼器的内部结构尺寸和环境温度对其工作特性的影响。并通过传动机构的性能试验 ,验证了有限元模拟计算以及阻尼器设计的合理性和可靠性 ,同时证明了从理论上对阻尼器进行前期设计的可行性。

竖管内蒸发降液膜流动的不稳定性分析

引入能量分析方法 ,探讨流动的惯性力、气液界面和管壁界面上的表面张力对波动薄液膜的作功机制 ,从物理上解释随液膜流动雷诺数及扰动波长的增加以及液膜波动加剧的规律。分析表明

10MW高温堆硼吸收球第二停堆系统堆上冷态功能试验

吸收球停堆系统是 1 0MW高温气冷实验堆的第二停堆系统。在 1 0MW高温气冷堆上进行了 7套设备的吸收球输送功能试验验证。吸收球 1 # 至 7# 系统 ,其落球 ( 60s)和回球 ( 2 0 0s)动作正常 ,所用的时间在要求的范围内 ;球位状态指示正常。吸收球系统回路气体流动正常 ,风机的流量、压升正常。 1 2个阀门的开、闭功能正常。以上实验结果达到高温堆验收准则的要求。

控制棒水力驱动系统的落棒理论模型

介绍了控制棒水力驱动系统的实验回路和落棒原理 ,在合理简化、假设的基础上建立了该系统的落棒理论模型 ,并进行了准确的数学描述 ;通过对模型计算结果与实验结果进行比较分析 ,论证了该模型的合理可行性 。

自然循环流量漂移伴随动态振荡的机理分析

在 5MW核供热堆试验回路HRTL 5上观察到了一定条件下系统发生的静态流量漂移并同时伴随动态流量振荡的现象。本文在实验基础上 ,研究了流量漂移的发生、发展和向动态振荡演变的过程 ,以及欠热沸腾、冷凝、闪蒸在此过程中的作用机理。分析结果表明 :1 )自然循环流量漂移是一个长热工过程 ,动态振荡可发生在静态漂移过程中 ;2 )在流量漂移的过程中 ,先是欠热沸腾和冷凝占主导地位 ,然后渐变为闪蒸占主导地位 ,最终表现为自持振荡形式 ;3)最终的自持振荡主要表现为密度波振荡 ,又具备喷泉不稳定的特征。

低干度自然循环流量漂移的特征曲线图谱分析

在5MW低温核供热堆全模拟试验回路(HRTL-5)上,实验观察到了低干度自然循环条件下的流量漂移现象。通过一个考虑了加热段欠热沸腾、上升段冷凝、闪蒸等物理过程的两相流动数学模型,编制了相应的计算程序,获得了自然循环特征曲线图谱及其运行曲线,确定了自然循环分岔图和静态不稳定边界图,进而提出了通过自然循环特征曲线图谱研究流量漂移的分析方法。分析表明:特征曲线图谱方法是研究自然循环静态不稳定的有效手段。增大系统压力、减小热流密度、增加入口单相阻力、减小出口两相阻力有利于避免自然循环流量漂移的发生。

板型燃料组件池式反应堆堆芯流量分配

为优化板型燃料组件池式反应堆设计 ,采用商用流体力学计算程序 CFX5对堆内流场进行了数值模拟。数值计算结果表明 :堆芯流量分配比较均匀 ,位于堆芯中央组件的流量较大 ,而位于堆芯边缘组件的流量较小。安装围桶的堆进出口差压与没有围桶的堆进出口差压很接近 ,随着堆入口流量增大 ,堆芯各组件流量与组件平均流量的最大误差和最小误差变化很小。安装围桶的堆芯流量分配情况与没有围桶的堆芯流量分配情况近似 。

低温堆和沸水堆流动不稳定因素比较分析

在实验的基础上分析了低压低干度自然循环系统中欠热沸腾、冷凝、闪蒸、以及汽空间压力等因素对两相流动不稳定的影响,并与沸水堆条件下的情况作了比较。分析表明:①自然循环系统中,欠热沸腾、冷凝、闪蒸是影响流动不稳定的重要因素,很多不稳定问题与此有关,这跟以沸水堆为背景的强迫循环系统有很大不同;②汽空间大小对系统稳定性有重要作用,在压力允许条件下,应尽量减小汽空间,提高系统稳定性。

双塔竖直蒸发管高温多效蒸发海水淡化实验系统

低温核供热堆与高温竖直蒸发管多效蒸发(VTE-MED)耦合的方案,是国际原子能机构推荐的核能海水淡化优选方案之一。在清华大学核能技术设计研究院建立了双塔VTE-MED实验系统,其最高设计咸水温度为120℃,原料海水循环流量为3300kg/h,3效的产水量约180kg/h。该文介绍了海水蒸发器、预热器、终端冷凝器、海水箱等系统主要设备及海水淡化蒸发工艺流程。针对实验系统的运行稳定性实验研究,表明这一实验系统已能建立起稳定的工作状态,可利用该系统在真实流动参数下,进行诸如多孔孔板节流特性关键技术的热态实验研究及蒸发工艺流程等实验研究。