窄矩形通道中壓降及自然循環(huán)流動不穩(wěn)定特性研究.pdf

1、近年來,窄通道的流動沸騰換熱成為兩相流研究領域的熱點問題。窄通道由于其結構緊湊,換熱強化等特點廣泛應用于熱能、核能以及其他工程領域。流動沸騰換熱本身就是一個復雜的過程,而窄通道中的沸騰換熱就更為復雜,因此探明窄通道中沸騰流動特性意義重大。自然循環(huán)流動沸騰過程中可能發(fā)生的流動不穩(wěn)定現(xiàn)象對核安全、熱力設備的穩(wěn)定運行有嚴重的影響,因此對自然循環(huán)條件下得流動不穩(wěn)定性特性進行研究,以保障設備的安全性與經濟性。
　　本文分別在自然循環(huán)及強迫循

2、環(huán)條件下開展了流動沸騰壓降特性的研究,研究發(fā)現(xiàn),強迫循環(huán)流動中,相同質量流速下,壓降隨熱流密度的變化并沒有呈現(xiàn)單調性關系。入口過冷度對壓降的影響隨著熱流密度的增加不斷增大,在熱流密度較高時,微小的入口過冷度的減小都會引起流動壓降的顯著增大。而在自然循環(huán)條件下,系統(tǒng)平均流量與壓降及熱流密度之間存在強烈的耦合關系,隨著熱流密度的增大系統(tǒng)循環(huán)能力增大,而流動壓降減小,當系統(tǒng)流量增大到極限值時,流動壓降也基本減小到最小值,此時若再增加熱流密度,

3、則自然循環(huán)流量則會減小,而流動壓降則會顯著增大。
　　與傳統(tǒng)的飽和點作為兩相流分界點的壓降計算方法不同,本文采用修正后的Saha-Zuber模型計算的FDB點作為兩相段起始點的依據(jù),提出了壓降的計算模型,該模型預測結果與實驗壓降相比較,誤差基本在±15％范圍內。
　　在自然循環(huán)條件下的流動不穩(wěn)定特性研究發(fā)現(xiàn),當系統(tǒng)到達流動不穩(wěn)定邊界時,增加熱擾動(熱流密度),系統(tǒng)發(fā)生了密度波型流動不穩(wěn)定性,系統(tǒng)流量產生了較大幅度的等幅脈動,