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自然循环系统摇摆条件下棒束通道内传热特性研究 被引量：1
1
作者 毕景良 谢峰 +3 位作者 黄彦平 徐建军 袁德文 昝元锋 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第8期1575-1583,共9页
棒束燃料元件子通道间流体存在搅混与横向二次流,流动及阻力特性相较矩形通道、圆管等简单通道更为复杂。核动力舰船、船舶、小型浮动核电站等会受到海浪影响,经常处于倾斜、摇摆、垂荡等瞬变运动下。目前的相关研究多集中在低压工况的... 棒束燃料元件子通道间流体存在搅混与横向二次流,流动及阻力特性相较矩形通道、圆管等简单通道更为复杂。核动力舰船、船舶、小型浮动核电站等会受到海浪影响,经常处于倾斜、摇摆、垂荡等瞬变运动下。目前的相关研究多集中在低压工况的研究领域,高温高压自然循环运动条件下的研究较少。本文采用实验研究方法,对自然循环系统摇摆条件下棒束通道内流动传热特性进行了研究,获得了过冷沸腾和饱和沸腾两种条件下摇摆角度和摇摆周期对棒束壁面温度变化和传热系数的影响,并获得了摇摆周期内棒束通道内的传热系数计算关系式。结果表明,饱和沸腾传热系数变化比过冷沸腾的剧烈;在本文实验工况范围内,棒表面传热系数波动幅值随着摇摆幅度的增大而增大;摇摆条件下棒束通道过冷沸腾和饱和沸腾工况时均传热系数基本不变。 展开更多
关键词 棒束通道 两相流 摇摆运动 自然循环 流动传热
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不同参数对U型管式蒸汽发生器倒流影响的实验研究 被引量：1
2
作者 刘浩 马在勇 +6 位作者 姜张锐 唐瑜 张卢腾 徐建军 孙皖 袁德文 潘良明 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第7期1309-1315,共7页
在低流量强迫循环工况下,一部分U型管可能会发生流动反转的现象。通过实验研究了低流量强迫循环条件下一次侧入口温度、一回路总流速、电动调节阀阻力系数以及二次冷却水流量对U型管倒流临界点的影响。结果表明:随一次侧入口温度的增加... 在低流量强迫循环工况下,一部分U型管可能会发生流动反转的现象。通过实验研究了低流量强迫循环条件下一次侧入口温度、一回路总流速、电动调节阀阻力系数以及二次冷却水流量对U型管倒流临界点的影响。结果表明:随一次侧入口温度的增加,倒流临界流速增大;随一回路总流速的增大,倒流时U型管入口温度逐渐增大;从实验结果来看,电动调节阀阻力系数对倒流临界点的影响并不显著;随二次侧冷却水流量的增大,倒流临界流速缓慢下降。 展开更多
关键词 蒸汽发生器 倒流 强迫循环 参数影响
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竖直矩形窄流道内过冷沸腾汽泡生长特性及对换热的影响
3
作者 陈德奇 潘良明 +1 位作者 袁德文 王小军 《核科学与工程》 CSCD 北大核心 2010年第1期48-54,共7页
在一个大气压下以水为工质研究了竖直矩形窄流道内过冷沸腾的汽泡生长特性。采用Laplace数(La)和时间因子(ξ)无量纲化汽泡半径和汽泡生长时间,得到了不同工况下的无量纲汽泡生长曲线。通过分析质量流速和热流密度变化对无量纲汽泡生长... 在一个大气压下以水为工质研究了竖直矩形窄流道内过冷沸腾的汽泡生长特性。采用Laplace数(La)和时间因子(ξ)无量纲化汽泡半径和汽泡生长时间,得到了不同工况下的无量纲汽泡生长曲线。通过分析质量流速和热流密度变化对无量纲汽泡生长的影响,发现增加质量流速会抑制汽泡生长;增加热流密度则会促进汽泡生长。汽泡的生长行为会严重影响核态沸腾换热系数hNB,从而影响总沸腾两相流动换热系数htp。采用与雷诺数(Re)相关的无量纲时间(t*)的1/3次方模型来预测无量纲汽泡生长,发现此模型能较好地预测本研究中所得到的无量纲汽泡生长数据。 展开更多
关键词 汽泡生长 窄通道 换热系数
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带格架5×5燃料棒束流致振动特性数值研究 被引量：6
4
作者 陈德奇 刘海东 +3 位作者 黄彦平 袁德文 王艳林 高虹 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第5期954-960,共7页
核反应堆中,流动的冷却剂轴向冲刷燃料棒可能导致其振动,产生微动磨损,对整个核电厂的安全性以及经济性有重要影响。带格架棒束流致振动特性的研究是微动磨损研究的基础。本文基于欧拉-伯努利(Euler-Bernoulli)梁理论,采用动网格技术,通... 核反应堆中,流动的冷却剂轴向冲刷燃料棒可能导致其振动,产生微动磨损,对整个核电厂的安全性以及经济性有重要影响。带格架棒束流致振动特性的研究是微动磨损研究的基础。本文基于欧拉-伯努利(Euler-Bernoulli)梁理论,采用动网格技术,通过Fluent实现流固耦合数值计算,并与不考虑振动耦合时的流场分布进行比较分析。重点分析了湍流强度、轴向速度等主要流体参数对振动位移均方根的影响,以及轴向流中流致振动机理。结果表明:燃料棒的振动位移均方根随着流速的增大而增大;燃料棒径向两侧的压力脉动是造成振动的因素之一;定位格架改变了较大振动出现的位置,明显加强了振动响应。 展开更多
关键词 核反应堆 燃料组件 流致振动 数值研究
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圆管通道底部再淹没过程实验研究 被引量：2
5
作者 李莹 王金宇 +4 位作者 陈鑫 黄彦平 袁德文 毕景良 徐建军 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第6期1180-1187,共8页
为验证和优化再淹没模型,通过实验研究了圆管通道内再淹没阶段流动换热特性,获得了不同工况下壁面温度的变化规律,实验工况范围为:入口冷却剂流速3~15 cm/s、入口过冷度15~75℃、初始壁面峰值温度340~600℃、实验压力0.2~0.4 MPa、加热... 为验证和优化再淹没模型,通过实验研究了圆管通道内再淹没阶段流动换热特性,获得了不同工况下壁面温度的变化规律,实验工况范围为:入口冷却剂流速3~15 cm/s、入口过冷度15~75℃、初始壁面峰值温度340~600℃、实验压力0.2~0.4 MPa、加热功率1.3~2.3 kW/m。分析了初始壁温、冷却剂入口温度、入口流速及加热功率对骤冷时刻与骤冷温度的影响。结果表明,骤冷时刻与骤冷温度均随初始壁温、冷却剂入口温度以及加热功率的增加而增加,随入口冷却剂流速的增加而减小。 展开更多
关键词 圆管通道 再淹没 骤冷时刻 骤冷温度
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圆管通道内过热蒸汽流动换热特性实验研究 被引量：1
6
作者 李莹 陈鑫 +4 位作者 王金宇 黄彦平 袁德文 毕景良 徐建军 《核科学与工程》 CAS CSCD 北大核心 2022年第6期1331-1336,共6页
单相蒸汽流动换热模型是失水事故分析程序中的关键模型之一。本文开展了失水事故再淹没阶段圆管通道过热蒸汽流动换热实验研究,雷诺数范围为2.78×10^(3)~1.84×10^(5)。实验测量获得壁面温度、蒸汽质量流量、进出口温度等参数... 单相蒸汽流动换热模型是失水事故分析程序中的关键模型之一。本文开展了失水事故再淹没阶段圆管通道过热蒸汽流动换热实验研究,雷诺数范围为2.78×10^(3)~1.84×10^(5)。实验测量获得壁面温度、蒸汽质量流量、进出口温度等参数,分析了雷诺数对过热蒸汽换热的影响。实验结果表明:在同一轴向位置处,流体局部传热系数和Nusselt数随雷诺数的增大而增大,并基于实验数据建立了相应的传热特性实验关联式。 展开更多
关键词 圆管通道 再淹没阶段 过热蒸汽 换热特性
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堵流工况下棒束子通道流场实验与模拟研究
7
作者 陈登高 毕景良 +3 位作者 黄彦平 袁德文 昝元峰 徐建军 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第1期94-103,共10页
为探究堵流状态下的棒束子通道流场和流量分布特征,本文使用激光粒子测速(PIV)方法对5×5棒束子通道在堵流情况下的流场和子通道流量进行了实验测量,同时使用数值模拟方法进行模拟分析,得到子通道最大堵流比例72%情况下的子通道下... 为探究堵流状态下的棒束子通道流场和流量分布特征,本文使用激光粒子测速(PIV)方法对5×5棒束子通道在堵流情况下的流场和子通道流量进行了实验测量,同时使用数值模拟方法进行模拟分析,得到子通道最大堵流比例72%情况下的子通道下游流场以及子通道流量分布数据,结果表明:子通道堵塞会导致对应子通道流速和流量出现明显降低,非堵塞通道的明显加强。对于实验测试的最大72%堵流比例,堵塞物对下游约0.5D范围影响最大,其子通道流速仅有平均流速的约30%,中心堵流子通道流量仅为平均流量的25%左右。使用浸入界面方法模拟了堵流工况,结果表明:该方法能快速有效地模拟子通道堵流情况,堵塞物带来的局部回流是导致堵流件下游0.5D范围内流速过低的主要原因。 展开更多
关键词 棒束子通道流场 棒束子通道流量 堵流 数值模拟 浸入界面方法
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反应堆压力容器下降段水-蒸汽CCFL实验与模型研究
8
作者 陈登高 毕景良 +3 位作者 黄彦平 袁德文 昝元锋 徐建军 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第6期1034-1044,共11页
为探究反应堆压力容器下降段在喷放末期冷段安注过程中的水-蒸汽逆流特性,建立下降段逆向流动限制(CCFL)模型,开展了基于压力容器模化本体的下降段CCFL实验研究以及建模分析。通过实验研究获得了不同入口安注水流量、安注水过冷度、堆... 为探究反应堆压力容器下降段在喷放末期冷段安注过程中的水-蒸汽逆流特性,建立下降段逆向流动限制(CCFL)模型,开展了基于压力容器模化本体的下降段CCFL实验研究以及建模分析。通过实验研究获得了不同入口安注水流量、安注水过冷度、堆芯蒸汽流量等条件下的下降段环腔内的安注特性数据,并基于实验数据进行了CCFL建模分析。结果表明,开始发生CCFL的蒸汽无量纲流速与入口安注水无量纲流速呈现正相关,基于无量纲流速建立的模型斜率与入口安注水无量纲流速呈现高度指数关联。本文建立了适用于从不发生CCFL至不完全CCFL,再到完全CCFL的下降段水-蒸汽气液逆流全过程预测模型。 展开更多
关键词 下降段 水-蒸汽逆向流动限制 逆向流动限制实验
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离心力对旋叶式分离器壁面液膜界面不稳定性的影响
9
作者 黄振 肖泽军 +3 位作者 闫晓 昝元峰 李勇 袁德文 《核科学与工程》 CSCD 北大核心 2017年第5期761-767,共7页
本文对旋转流场条件下离心力对旋叶式分离器壁面液膜界面不稳定性的影响规律进行了理论研究。首先利用势函数对汽液两相的动量方程和连续方程进行线性化处理。然后通过对无黏条件下液膜界面的受力分析,获得汽液界面的动力学边界条件和... 本文对旋转流场条件下离心力对旋叶式分离器壁面液膜界面不稳定性的影响规律进行了理论研究。首先利用势函数对汽液两相的动量方程和连续方程进行线性化处理。然后通过对无黏条件下液膜界面的受力分析,获得汽液界面的动力学边界条件和运动学边界条件,结合线性化方程组建立液膜界面波的色散方程。根据力平衡原理获得了液膜运动规律,并结合色散方程建立了界面不稳定发生的判定准则关系式。基于所获得的理论模型编写计算程序,对界面稳定性进行计算分析。研究发现,旋转流场条件下的离心力能够抑制旋叶式分离器壁面液膜界面不稳定的发生。 展开更多
关键词 离心力 旋叶式分离器 液膜 界面不稳定性
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斯特林动力转换技术在微型核装置中的应用分析 被引量：1
10
作者 游尔胜 张廷 +1 位作者 张友佳 袁德文 《科学技术创新》 2023年第9期58-62,共5页
斯特林循环是一种由两个等温过程和两个等容过程组成的概括性卡诺循环,具有理论上最高的动力转换效率,在空间电源、潜艇动力、太阳能发电、低温制冷等领域具有独特的应用优势。对比了百瓦级同位素-斯特林热电装置和千瓦级空间堆-斯特林... 斯特林循环是一种由两个等温过程和两个等容过程组成的概括性卡诺循环,具有理论上最高的动力转换效率,在空间电源、潜艇动力、太阳能发电、低温制冷等领域具有独特的应用优势。对比了百瓦级同位素-斯特林热电装置和千瓦级空间堆-斯特林电源系统的主要性能指标,对斯特林发电机的热力循环效率、关键技术瓶颈等进行了初步分析,可以为斯特林动力转换技术的工程应用和选型论证提供技术支撑。 展开更多
关键词 自由活塞斯特林发动机 斯特林循环 性能估算 应用分析
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