含不凝性氣體的蒸汽冷凝換熱實驗研究.pdf

1、針對冷卻水喪失以及主蒸汽管道破裂等嚴(yán)重事故，第三代先進反應(yīng)堆設(shè)計了非能動安全殼冷卻系統(tǒng)來保證安全殼的完整性。但是，由于安全殼內(nèi)存在空氣等大量不凝性氣體，惡化了蒸汽的冷凝換熱過程，嚴(yán)重影響了冷凝換熱器的熱量導(dǎo)出能力。基于上述應(yīng)用背景，本文在豎直光管和強化管外開展了含不凝氣體的蒸汽冷凝換熱特性實驗研究。
　　在豎直光管外進行了較大參數(shù)范圍內(nèi)的實驗。針對壁面過冷度，分別采用強迫循環(huán)和自然循環(huán)兩種冷卻方式，測量了不同過冷度區(qū)間的實驗數(shù)據(jù)。

2、根據(jù)實驗結(jié)果，分析了過冷度、混合氣體壓力和空氣含量等參數(shù)的影響。其中，過冷度與冷凝換熱系數(shù)呈負(fù)指數(shù)關(guān)系，但是與以往研究不同，指數(shù)值隨過冷度和混合氣體壓力變化；冷凝換熱系數(shù)隨壓力的增加而增大，隨空氣含量的增加而減小。
　　在對影響因素進行分析的基礎(chǔ)上，給出了新的冷凝換熱系數(shù)經(jīng)驗關(guān)聯(lián)式，關(guān)聯(lián)式預(yù)測值與實驗值符合較好，誤差在20％以內(nèi)。同時，在實驗范圍內(nèi)將本關(guān)聯(lián)式與現(xiàn)有關(guān)聯(lián)式進行對比，結(jié)果表明本關(guān)聯(lián)式精確度最高，可以準(zhǔn)確地反映出過冷度對

3、冷凝換熱系數(shù)的影響特性；利用其它研究者的實驗數(shù)據(jù)對本關(guān)聯(lián)式進行了驗證，本關(guān)聯(lián)式表現(xiàn)出較好的適用性。
　　在強化管的實驗中，共研究了波節(jié)管、縱肋管和針翅管三種管型。純蒸汽條件下，波節(jié)管和縱肋管均表現(xiàn)出較好的強化換熱效果；針翅管強化效果受過冷度影響，僅在較高過冷度條件下起到強化效果。但在含空氣條件下，三種強化管的換熱能力均有不同程度的降低。其中，波節(jié)管仍能表現(xiàn)出強化換熱的作用，但冷凝換熱系數(shù)僅為光管的1.1倍左右；而縱肋管和針翅管僅在