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快中子通量实验堆失流事故三维数值模拟 被引量:4
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作者 周磊 张大林 +6 位作者 刘雅鹏 王式保 王心安 王成龙 田文喜 秋穗正 苏光辉 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第3期475-484,共10页
为验证计算流体动力学(CFD)方法在钠冷快堆失流事故模拟计算中的可靠性和可行性,针对快中子通量实验堆(FFTF),建立了包含冷池、热池、堆芯在内的全三维模型,其中堆芯组件简化为多孔介质模型,堆芯保留了盒间特征,各类隔板简化为无厚度面... 为验证计算流体动力学(CFD)方法在钠冷快堆失流事故模拟计算中的可靠性和可行性,针对快中子通量实验堆(FFTF),建立了包含冷池、热池、堆芯在内的全三维模型,其中堆芯组件简化为多孔介质模型,堆芯保留了盒间特征,各类隔板简化为无厚度面。失流事故下主要参数计算结果与实验数据的对比表明,CFD方法能有效捕捉冷池、热池以及盒间复杂的流动换热现象,堆芯最热组件的位置在瞬态过程发生了变化,热管段出口温度与实验值符合良好,装有温度测点的组件出口温度模拟值较实验值低。CFD方法仍需针对组件盒间进行相应的模型开发和验证,此外还需进行大量全堆级别的实验验证,以保证计算结果的合理性。 展开更多
关键词 快中子通量堆 失流事故 计算流体动力学
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油水分离器中水洗流场液滴运动特性分析
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作者 邓志安 陈听宽 +2 位作者 罗毓珊 王海军 朱玉琴 《石油机械》 北大核心 2006年第5期18-21,共4页
自污水处理实现大罐沉降分离技术以来,由底部进液的水洗处理已成为污水处理主要的工艺过程。由于该技术具有较明显的先进性,近年来逐渐被引入到原油脱水设备中。考虑液滴变形的影响,认为水洗流场中液滴的运动轨道呈空间曲线;并采用液滴... 自污水处理实现大罐沉降分离技术以来,由底部进液的水洗处理已成为污水处理主要的工艺过程。由于该技术具有较明显的先进性,近年来逐渐被引入到原油脱水设备中。考虑液滴变形的影响,认为水洗流场中液滴的运动轨道呈空间曲线;并采用液滴聚并理论对液滴的运动特性进行了分析,获得了液滴的初始和终端浮升速度模型,该模型更加符合油水分离的实际过程,对水洗流场的结构优化,合理选择设备的运行和结构参数,保证设备的运行效果具有较大理论价值和实际意义。 展开更多
关键词 水洗流场 液滴 碰撞 涡旋场 油水分离
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表面活性剂溶液中弹性胶束断裂作用下圆柱绕流特征研究
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作者 苏晓辉 徐志锋 +3 位作者 金辉 王治国 刘佳伦 吴松 《应用力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第5期1194-1203,共10页
表面活性剂分子溶于水自组装形成的蠕虫状胶束溶液由于其高表面活性和高黏弹性,具有独特的力学响应特性,呈现出与牛顿流体迥异的流动特征。采用考虑溶液中胶束可逆断裂和重构效应的双组分VCM本构方程,研究了溶液流变学特性,发现溶液拉... 表面活性剂分子溶于水自组装形成的蠕虫状胶束溶液由于其高表面活性和高黏弹性,具有独特的力学响应特性,呈现出与牛顿流体迥异的流动特征。采用考虑溶液中胶束可逆断裂和重构效应的双组分VCM本构方程,研究了溶液流变学特性,发现溶液拉伸应力随应变率呈现出拉伸硬化-稀化-硬化的强非线性特征。研究了蠕虫状胶束溶液绕圆柱流动的特性,在低雷诺数(Re~0.01)下,当维森贝格数Wi>1时,流场出现较强的不稳定性,绕流尾迹区流场呈现随时间波动的特征,通过功率谱分析发现流场波动具有拟周期特征,当胶束断裂引起流体拉伸应力对弹性响应的非线性增强时,流场波动的不规则性增强。圆柱后缘附近出现一对周期性变化的对称涡,表明流体弹性会促进流动分离的发生,流体拉伸应力对弹性变化的强非线性响应是造成低雷诺数绕流流动不稳定性的根本原因,揭示了蠕虫状胶束溶液在低雷诺数高黏弹性时绕流流动不稳定性的产生机理。 展开更多
关键词 表面活性剂 蠕虫状胶束溶液 VCM模型 流动不稳定性 黏弹性流体
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熔融不锈钢与液态钠相互作用的瞬态换热特性研究
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作者 刘雅鹏 张大林 +5 位作者 陈宇彤 林悦 张熙司 田文喜 秋穗正 苏光辉 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第9期1893-1901,I0001,共10页
钠冷快堆严重事故下,堆芯熔融物会与液态金属钠发生相互作用,如果导致堆芯区域内出现钠沸腾的现象,可能会导致堆芯的再临界,从而导致堆芯的进一步熔化。在重定位过程中,堆芯熔融物与液态钠的换热会导致钠出现沸腾,从而影响熔融物射流碎... 钠冷快堆严重事故下,堆芯熔融物会与液态金属钠发生相互作用,如果导致堆芯区域内出现钠沸腾的现象,可能会导致堆芯的再临界,从而导致堆芯的进一步熔化。在重定位过程中,堆芯熔融物与液态钠的换热会导致钠出现沸腾,从而影响熔融物射流碎裂与碎片形成。因此,采用严重事故分析程序ACENA对COSA实验平台上开展的熔融不锈钢与液态钠的相互作用的实验进行分析,验证程序对熔融不锈钢与液态钠相互作用过程的瞬态换热特性的分析能力。验证结果表明:程序会高估熔融不锈钢射流与钠池接触时的换热,且不考虑熔融不锈钢外侧凝固形成的硬壳对换热的影响会导致对换热速率的高估。 展开更多
关键词 钠冷快堆 熔融燃料与冷却剂相互作用 ACENA程序
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黏弹性表面活性剂溶液中颗粒沉降特性研究 被引量:3
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作者 苏晓辉 张弛 +2 位作者 徐志锋 金辉 王治国 《化工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第5期1974-1985,共12页
黏弹性表面活性剂溶液悬浮颗粒流广泛存在于自然界和工业生产中,黏弹性表面活性剂溶液的非线性流变性质及应力松弛效应对其中颗粒沉降有着显著影响。采用FENE-P和Giesekus黏弹性本构模型对表面活性剂溶液中颗粒沉降特性进行研究,发现两... 黏弹性表面活性剂溶液悬浮颗粒流广泛存在于自然界和工业生产中,黏弹性表面活性剂溶液的非线性流变性质及应力松弛效应对其中颗粒沉降有着显著影响。采用FENE-P和Giesekus黏弹性本构模型对表面活性剂溶液中颗粒沉降特性进行研究,发现两种本构模型不仅表现出剪切稀化,而且出现拉伸硬化。颗粒在沉降初期的不稳定性主要是由溶液自身的弹性效应引起,弹性效应越强,颗粒沉降速度不稳定性越强,而剪切稀化效应会减弱颗粒沉降速度的不稳定。颗粒沉降过程中在其尾部形成一个“负尾迹”,随着剪切稀化和拉伸硬化效应增强,负尾迹区增大,弹性效应增加,负尾迹增强,负尾迹区流体内部反向速度分布导致的表面活性剂溶液中微观胶束的拉伸断裂和重构可能是引起颗粒沉降速度持续波动的原因。 展开更多
关键词 表面活性剂 流体动力学 悬浮系 非牛顿流体 剪切稀化 颗粒沉降 模拟
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非均匀高热通量内置纽带冷却通道阻力特性分析
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作者 朱戈 毕勤成 +1 位作者 田书建 颜建国 《化工进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第10期5083-5091,共9页
以托卡马克装置中偏滤器的靶板水冷通道为背景,实验研究了非均匀热通量下有、无内置纽带的圆形冷却通道的阻力特性。工质为去离子水,主要参数为:质量流速G为(3~8)×10^(3)kg/(m^(2)∙s)、实验段入口压力P为3MPa、4.2MPa、5MPa、等效... 以托卡马克装置中偏滤器的靶板水冷通道为背景,实验研究了非均匀热通量下有、无内置纽带的圆形冷却通道的阻力特性。工质为去离子水,主要参数为:质量流速G为(3~8)×10^(3)kg/(m^(2)∙s)、实验段入口压力P为3MPa、4.2MPa、5MPa、等效单侧辐射热通量qe为5~10MW/m^(2)。采用通电方式对偏置圆形通道进行加热,来模拟偏滤器受到高温等离子体的单侧辐射加热。对非均匀高热通量下的竖直上升圆形冷却通道进行流动阻力实验。详细讨论了内置纽带结构以及q_(e)、G、P等系统参数对实验段阻力dP的影响:在单相流动区,实验段阻力主要受到内置纽带、质量流速和热通量的影响,有内置纽带的阻力显著高于无纽带的工况,且qe越低,G越高,则dP越大;在欠热沸腾流动区,dP与内置纽带、q_(e)、G、P均有相关性:其中内置纽带和G对dP的影响减小,P对dP的影响增强。q_(e)越高、G越高、P越低的工况,dP越大。对受热圆形通道的单相阻力关联式进行评估,结果表明:几乎所有关联式都高估了给定黏度比下的阻力系数比。根据实验数据拟合出适用于高质量流速和非均匀高热通量下的单相流动阻力关联式,其均方根误差为3.17%。 展开更多
关键词 非均匀高热通量 内置纽带 高质量流速 阻力关联式 偏滤器
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