【摘 要】
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本文以核反应堆压水堆二回路中的板式蒸汽发生器的设计为研究背景,对大长径比细矩形通道和半圆形通道中的流动沸腾换热特性和矩形通道的可视化进行了研究。通过搭建适用于不同
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本文以核反应堆压水堆二回路中的板式蒸汽发生器的设计为研究背景,对大长径比细矩形通道和半圆形通道中的流动沸腾换热特性和矩形通道的可视化进行了研究。通过搭建适用于不同压力、加热方式、质量流速和热流密度下细长通道流动沸腾及可视化的实验台,分别针对主要流型及转换、换热机理进行了研究。 在流动沸腾可视化实验中,在常压下观察到了七种流型,分别为:泡状流、弹状流、受限气泡、拉长气泡、搅混-环状流、环状流和干涸流;在这些流型以外,在高压下还观察到较为明显的喉-环状流。分别对不同实验条件下长通道中的流型占比进行了分析。 在均匀加热条件下流动沸腾换热特性的研究中,对常压(0.1~0.3MPa)和较高压力(2.5~2.7MPa)下的矩形通道换热特性进行了研究,分析了热流密度和质量流速分别对核态沸腾以及对流沸腾这两个重要主导机理的影响,并着重分析了压力对两相流流动沸腾换热特性的影响。在对截面为半圆形的通道分析中,将实验数据与Fang公式的预测进行了对比分析,并通过引入长径比这一修正因子对换热关联式进行了修正,将预测误差控制在了21.59%之内。 通过对矩形通道的梯度变化加热实验模拟实际工程应用中的逆流高温水加热条件,研究了与均匀加热条件下的可视化、换热特性的异同,将其与已有的换热关联式进行对比,针对长通道的换热特性对换热关联式进行适用于工程应用的修正。
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