环管内超临界水流动传热实验研究及数值计算

发布时间：2021-10-31 17:34

　　超临界水冷堆相比于传统压水堆具有热效率高、系统简化等诸多特点，但是在设计上还存在许多关键问题有待验证[1]。由于水在拟临界区域物性急剧变化，使得其流动传热特点的研究存在很多困难，尤其定位格架附近传热规律的研究更加具有挑战，目前尚未形成统一的理论来解释超临界水的流动传热现象。本文基于上海交通大学超临界水回路中进行的环管传热试验，结合CFD数值计算结果，综合分析了环管中超临界水的流动传热特点。超临界水在环形通道中的流动传热试验表明，热流密度对流动传热有很大影响，壁面热流密度越高，对流换热系数越低；定位格架形状对其下游对流换热系数的衰减规律有很大影响，而且在不同压力条件下，这种衰减规律的表现形式不同；在诸多传统流动传热关系式中，Bishop公式能更好的预测超临界水在环管中流动时的对流换热系数。数值模拟结果表明，热流密度通过改变加热棒壁面附近流体的物性参数来影响对流传热，当热流密度增加时，主流区域湍流强度的降低与壁面附近流体导热系数的下降是流动传热系数下降的主要原因；CFD方法由于不能准确计算定位格架下游流体物性参数与流动参数，因而不能预测对流传热系数的衰减规律；与环管相比，棒束中由于各个子通... 

【文章来源】：上海交通大学上海市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：92 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

水在25MPa压力下的热力学参数

上海交通大学硕士学位论文13图2-1 超临界水闭式回路Fig.2-1 Schematic diagram of the test loop2.2 试验段实验段冷却水流道为两根圆管围成的环形通道，环形通道长2032mm，内管为直流电加热管，截面形状 ，外管截面形状 ，由此形成3.6mm的环形间隙。流道截面如图2-2所示。外管外包保温棉，所以可以将其内壁面看做绝热面。进行直流电加热的内管两端用银钎焊进行密封，实验本体上部两块法兰用石墨缠绕垫进行密封

上海交通大学硕士学位论文14图2-2 冷却水环形通道截面Fig.2-2 Cross-section of flow channel图2-3 实验本体简图Fig.2-3 Figure of experiment body

【参考文献】：
硕士论文
[1]四棒束超临界水流动传热数值研究[D]. 何斯琪.上海交通大学 2013



本文编号：3468561