不均匀加热与节流对平行通道不稳定性的影响

发布时间：2021-12-28 07:50

　　为研究反应堆内轴向热流不均匀分布、径向不均匀加热和入口节流对密度波不稳定的影响,利用RELAP5/MOD4.0程序对强迫循环平行通道系统进行数值模拟.由程序中的非平衡非均相模型和半隐式数值格式所得计算结果与实验数据符合较好.对比轴向热流线性分布及余弦分布工况下的流动不稳定边界,并做出积分热流沿通道长度的变化曲线以分析其机理,还获取了径向不均匀加热与入口节流工况下系统和通道的临界相变数.结果表明:轴向热流不均匀分布时系统的稳定性取决于沸腾边界的位置以及积分热流沿通道的分布.与轴向热流均匀分布相比,轴向热流线性增大或减小分别使系统稳定性增强或减弱;入口过冷度较低时,轴向热流余弦分布提高系统稳定性;入口过冷度较高时,系统稳定性可能增强也可能减弱.与轴向热流余弦分布相比,峰值偏向入口或出口分别会降低或提高系统稳定性.径向不均匀加热对系统稳定性影响较小.增大径向入口节流不均匀性时系统稳定性有减小的趋势,增大任一通道入口节流系数均可提高系统的稳定性. 

【文章来源】：哈尔滨工业大学学报. 2020,52(01)北大核心EICSCD

【文章页数】：8 页

【部分图文】：

RELAP5程序节点图

式中:Q为加热功率,kW;M为质量流量,kg/s;hfg为汽化潜热,kJ/kg;νfg为饱和气液比容差,m3/kg;νf为饱和液相比容,m3/kg;hf为饱和液相焓,kJ/kg;hin为入口流体焓,kJ/kg;xe为出口热平衡含气率.从可靠性及数值稳定性的角度出发[16],本研究选取了RELAP5/MOD4.0程序中的非平衡非均相模型和半隐式数值格式对Guo等[11]研究中的16组实验进行数值模拟,计算结果与实验结果的对比如图3所示.

从可靠性及数值稳定性的角度出发[16],本研究选取了RELAP5/MOD4.0程序中的非平衡非均相模型和半隐式数值格式对Guo等[11]研究中的16组实验进行数值模拟,计算结果与实验结果的对比如图3所示.由图3可知,不同压力下的流动不稳定边界分布在一个条形区域内,左侧为流动稳定区间,右侧为流动不稳定区间. 大多数计算结果中的临界加热功率略小于实验,相对误差在-0.9%～-14.1%,验证了模拟的准确性,也证实了RELAP5/MOD4.0程序模拟平行通道内密度波不稳定性的有效性与适用性.

【参考文献】：
期刊论文
[1]环隙窄缝通道管间脉动不稳定性分析[J]. 夏庚磊,董化平,彭敏俊,郭赟.  原子能科学技术. 2011(09)
[2]基于RELAP5的两管平行通道流动不稳定性研究[J]. 夏庚磊,郭赟,彭敏俊.  原子能科学技术. 2010(06)
[3]不对称节流和不对称加热对平行双通道管间脉动特性影响实验[J]. 黄军,黄彦平,王飞,卢冬华,李虹波.  核动力工程. 2006(06)



本文编号：3553707