根據(jù)汽泡動力學原理及可視化試驗結果,分別構建了球形燃料孔隙內的汽泡滑移和脫離模型,并對汽泡受力及傳熱進行分析,通過計算得到了汽泡滑移臨界曲率半徑、汽泡脫離半徑的變化規(guī)律。汽泡滑移時的臨界半徑主要受顆粒大小影響,顆粒越大,汽泡的相對臨界半徑r_cr/R_p越小。顆粒半徑對汽泡脫離半徑的影響最大,顆粒半徑越大,汽泡的相對脫離半徑r_d/R_p越小。流速、壓力、壁面過熱度對汽泡脫離半徑也有影響,其他條件相同時,流速越大,汽泡脫離半徑越小;壓力越大,汽泡脫離半徑越大;壁面過熱度越大,汽泡脫離半徑越大。 

【文章來源】：核科學與工程. 2020,40(05)北大核心

【文章頁數(shù)】：9 頁

【部分圖文】：

汽泡滑移

汽泡脫離

根據(jù)汽泡動力學基本原理，結合多孔結構內流動沸騰可視化試驗結果，可構建球形燃料顆粒堆積的多孔結構內的汽泡滑移模型。四個球體構成圖3所示的正四面體結構，該結構為汽泡在多孔結構中生長的基本孔隙之一。一定的壁面過熱度下，在兩球體接觸點附近的角縫區(qū)域形成汽泡，并緩慢變大，占據(jù)正四面體結構中心孔隙。汽泡充滿孔隙后，便向孔隙外部區(qū)域擴展，如圖4所示。假設汽泡在側面三個方向以及底部方向的生長變形量是相等的，可建立圖4、圖5所示的汽泡模型。汽泡界面分為兩部分，一部分是與球體接觸的凹面，另外一部分是與液體接觸的凸面。汽泡凸面隨著熱流密度增大向外擴張，曲率半徑r增大，凹面面積相應增加，汽泡體積變大。圖5中Rp為燃料球半徑，r為汽泡曲率半徑。圖4 球形燃料孔隙的汽泡

【參考文獻】：
期刊論文
[1]多孔球層內沸騰現(xiàn)象與傳熱特性研究[J]. 張曉杰,朱彥雷,白博峰,閻曉,肖澤軍.  核動力工程. 2009(01)



本文編號：3053237