棒束通道内低流量流动与传热行为研究

发布时间：2021-12-09 01:37

　　为了进一步提高核能系统的安全性,同时简化系统设计以提高经济性,基于自然循环的非能动安全技术和全自然循环运行方式的小型堆在当今核电研发中得到广泛的重视。在自然循环条件下,流经反应堆堆芯的流速通常低于大型压水堆正常运行流速。在低流量工况下,棒束壁面加热产生的浮升力易改变通道内的流动结构进而影响传热行为,而目前对棒束通道内低流量工况下的流动结构和传热行为的认识仍十分有限,开展棒束通道内低流量工况下流动与传热行为的研究对推动非能动安全技术发展以及全自然循环小型堆的设计有重要现实意义。本文对带格架的5×5棒束通道内低流量工况下的单相和两相的流动及传热行为进行了实验和理论研究,获得了棒束通道内低流量工况下格架影响区和充分发展区的单相传热规律,结合数值和理论分析揭示了浮升力对流场和传热的作用机理,并得到了相应的计算模型。本论文的主要研究工作包括:（1）开展了5×5棒束单相传热实验研究,使用滑移测量技术对轴向壁面温度分布进行了精细测量,实验流量范围为:25～150 kg/m²s,压力:6 MPa,热流密度范围为:25～300 kW/m²,覆盖雷诺数范围为:R... 

【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

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【学位级别】：博士

【部分图文】：

典型压水堆燃料组件示意图

(a)实验段照片 (b)局部照片 (c)格架(a) Photo of test section (b) Local view (c) Spacer grid图 2.4 实验段及格架实物图Fig. 2.4 Pictures of test section and spacer grids2.1.3 仪表系统实验主要的测量参数有：(1) 系统运行压力 P，MPa；(2) 流经实验段的流量 G，kg/s；(3) 实验段进出口温度 Tin, Tout，oC；(4) 施加在实验段上的电压 U，V；(5) 经过实验段的电流 I，A；(6) 加热管内壁温 Twi，oC；(7) 当前测温点所在的轴向高度 z（加热起始点位置为 0 点），m。具体采用设备的精度及量程分别为：

毛细管深入足够长，认为毛细管与管内流体温度相同，流体温度测量采用直径0.5 mm 的 N 型 铠装热电偶进行测量，其标定后精度为±0.2oC。实验加热管内壁面温度测量是本实验的关键，为了获得准确详细的壁面温分布，采用内壁温滑移测温技术对加热管内表面温度进行测量，滑移测量机构物图如图 2.5 所示。

【参考文献】：
期刊论文
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本文编号：3529654