窄矩形通道中壓降及自然循環(huán)流動(dòng)不穩(wěn)定特性研究.pdf

1、近年來,窄通道的流動(dòng)沸騰換熱成為兩相流研究領(lǐng)域的熱點(diǎn)問題。窄通道由于其結(jié)構(gòu)緊湊,換熱強(qiáng)化等特點(diǎn)廣泛應(yīng)用于熱能、核能以及其他工程領(lǐng)域。流動(dòng)沸騰換熱本身就是一個(gè)復(fù)雜的過程,而窄通道中的沸騰換熱就更為復(fù)雜,因此探明窄通道中沸騰流動(dòng)特性意義重大。自然循環(huán)流動(dòng)沸騰過程中可能發(fā)生的流動(dòng)不穩(wěn)定現(xiàn)象對(duì)核安全、熱力設(shè)備的穩(wěn)定運(yùn)行有嚴(yán)重的影響,因此對(duì)自然循環(huán)條件下得流動(dòng)不穩(wěn)定性特性進(jìn)行研究,以保障設(shè)備的安全性與經(jīng)濟(jì)性。
　　本文分別在自然循環(huán)及強(qiáng)迫循

2、環(huán)條件下開展了流動(dòng)沸騰壓降特性的研究,研究發(fā)現(xiàn),強(qiáng)迫循環(huán)流動(dòng)中,相同質(zhì)量流速下,壓降隨熱流密度的變化并沒有呈現(xiàn)單調(diào)性關(guān)系。入口過冷度對(duì)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(shí),微小的入口過冷度的減小都會(huì)引起流動(dòng)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(qiáng)烈的耦合關(guān)系,隨著熱流密度的增大系統(tǒng)循環(huán)能力增大,而流動(dòng)壓降減小,當(dāng)系統(tǒng)流量增大到極限值時(shí),流動(dòng)壓降也基本減小到最小值,此時(shí)若再增加熱流密度,

3、則自然循環(huán)流量則會(huì)減小,而流動(dòng)壓降則會(huì)顯著增大。
　　與傳統(tǒng)的飽和點(diǎn)作為兩相流分界點(diǎn)的壓降計(jì)算方法不同,本文采用修正后的Saha-Zuber模型計(jì)算的FDB點(diǎn)作為兩相段起始點(diǎn)的依據(jù),提出了壓降的計(jì)算模型,該模型預(yù)測(cè)結(jié)果與實(shí)驗(yàn)壓降相比較,誤差基本在±15％范圍內(nèi)。
　　在自然循環(huán)條件下的流動(dòng)不穩(wěn)定特性研究發(fā)現(xiàn),當(dāng)系統(tǒng)到達(dá)流動(dòng)不穩(wěn)定邊界時(shí),增加熱擾動(dòng)(熱流密度),系統(tǒng)發(fā)生了密度波型流動(dòng)不穩(wěn)定性,系統(tǒng)流量產(chǎn)生了較大幅度的等幅脈動(dòng),