豎直窄矩形流道液泛特性研究
發(fā)布時(shí)間:2022-09-28 14:38
液泛現(xiàn)象廣泛存在于降膜蒸發(fā)器、回流冷凝器和熱管等工業(yè)設(shè)備中。反應(yīng)堆內(nèi)可能出現(xiàn)的兩相流逆向流動(dòng),特別是事故狀態(tài)下蒸汽發(fā)生器內(nèi)的回流冷凝極限對(duì)反應(yīng)堆安全性具有重要影響。隨著科技的發(fā)展和反應(yīng)堆設(shè)計(jì)的不斷改進(jìn),相應(yīng)的堆芯換熱通道由傳統(tǒng)的較大口徑變?yōu)檎∧酥廖⑿〕叽,深入研究窄小通道?nèi)的液泛問題為開發(fā)新型反應(yīng)堆提供理論基礎(chǔ)和實(shí)驗(yàn)依據(jù),具有重要實(shí)際意義。本文對(duì)豎直窄矩形流道液泛進(jìn)行了理論分析和實(shí)驗(yàn)研究,通過流道內(nèi)液泛試驗(yàn)現(xiàn)象與壓差變化規(guī)律分析了氣體入口條件、流道長度和流道間隙等因素與液泛起始點(diǎn)、完全攜帶點(diǎn)、流向反轉(zhuǎn)點(diǎn)和液泛消失點(diǎn)的內(nèi)在聯(lián)系,闡述了豎直窄矩形流道內(nèi)的液泛機(jī)理;分析了豎直窄矩形流道液泛產(chǎn)生的原因,深入研究了完全攜帶點(diǎn)、流向反轉(zhuǎn)點(diǎn)和液泛消失點(diǎn)的影響因素;最后將豎直窄矩形流道液泛和傳統(tǒng)流道液泛進(jìn)行了對(duì)比。主要成果如下: 1.與傳統(tǒng)流道以壓差突變判斷液泛起始點(diǎn)不同,豎直窄矩形流道液泛發(fā)生時(shí)需要具備四點(diǎn)特征:流道內(nèi)壓差有明顯的變化;有液體被攜帶出注水口;流道內(nèi)液體下泄流量明顯降低;流道內(nèi)出現(xiàn)強(qiáng)烈擾動(dòng)的液膜。 2.在相同的液體流量下,發(fā)生液泛時(shí),流道間隙越小所需要的氣體流量越少。...
【文章頁數(shù)】:118 頁
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 引言
1.2 液泛過程簡介
1.3 液泛起始點(diǎn)計(jì)算關(guān)系
1.4 兩相流動(dòng)模型研究
1.5 液泛問題研究的發(fā)展?fàn)顩r
1.6 窄通道液泛研究存在的問題
1.7 本文研究的方法和主要內(nèi)容
第2章 實(shí)驗(yàn)裝置及實(shí)驗(yàn)方法
2.1 實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)
2.1.1 實(shí)驗(yàn)裝置
2.1.2 測量與數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)
2.2 誤差分析
2.2.1 液體流量誤差分析
2.2.2 氣體流量誤差分析
2.3 實(shí)驗(yàn)方法及內(nèi)容
2.3.1 實(shí)驗(yàn)方法
2.3.2 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容
2.4 本章小結(jié)
第3章 液泛機(jī)理及氣液兩相流動(dòng)數(shù)值計(jì)算研究
3.1 液泛機(jī)理研究
3.1.1 波動(dòng)機(jī)理
3.1.2 攜帶水滴機(jī)理
3.1.3 液膜流動(dòng)機(jī)理
3.2 兩相流動(dòng)數(shù)值計(jì)算
3.2.1 物理模型
3.2.2 基本方程組
3.2.3 邊界條件
3.2.4 波動(dòng)表面邊界條件
3.3 液泛發(fā)生時(shí)流道壓差突變及流動(dòng)不穩(wěn)定性
3.4 液泛起始點(diǎn)研究
3.5 本章小結(jié)
第4章 入口條件對(duì)豎直窄矩形流道液泛的影響
4.1 不同氣體入口條件下實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象及流動(dòng)特性
4.1.1 平切口條件下實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象及壓差特性
4.1.2 斜切形入口條件下流道壓差特性
4.1.3 喇叭形入口條件下流道壓差特性
4.2 液泛過程中實(shí)驗(yàn)段壓差與流型變化研究
4.3 氣體入口條件對(duì)液泛起始點(diǎn)的影響
4.4 窄矩形流道液泛與傳統(tǒng)流道液泛對(duì)比
4.5 氣體入口條件對(duì)完全攜帶點(diǎn)及流向反轉(zhuǎn)點(diǎn)的影響
4.5.1 實(shí)驗(yàn)方法
4.5.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果
4.6 氣體入口條件對(duì)液泛消失點(diǎn)的影響
4.6.1 實(shí)驗(yàn)方法
4.6.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果
4.6.3 實(shí)驗(yàn)段水流量與氣體流量關(guān)系
4.6.4 無液泛滯后現(xiàn)象量增加及減少氣體流量實(shí)驗(yàn)段壓差特性
4.6.5 液泛消失滯后的原因
4.7 本章小結(jié)
第5章 流道長度對(duì)豎直窄矩形流道液泛的影響
5.1 不同流道長度實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象及壓差特性
5.1.1 不同實(shí)驗(yàn)段長度條件下實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象
5.1.2 不同實(shí)驗(yàn)段長度條件下壓差特性對(duì)比
5.2 流道長度對(duì)液泛起始點(diǎn)的影響
5.2.1 流道長度為 1000mm 液泛起始點(diǎn)
5.2.2 流道長度為 500mm 液泛起始點(diǎn)
5.2.3 不同流道長度液泛起始點(diǎn)的比較
5.3 流道長度對(duì)液泛消失點(diǎn)的影響
5.3.1 實(shí)驗(yàn)方法
5.3.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果
5.4 本章小結(jié)
第6章 流道間隙對(duì)豎直窄矩形流道液泛的影響
6.1 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象及壓差變化分析
6.1.1 不同流道間隙實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象及壓差特性研究
6.1.2 壓差特性研究
6.2 流道間隙對(duì)窄矩形流道液泛起始點(diǎn)的影響
6.3 流道長度對(duì)完全攜帶點(diǎn)、流向反轉(zhuǎn)點(diǎn)的影響
6.4 流道間隙對(duì)液泛消失點(diǎn)的影響
6.5 水封實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象研究
6.6 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀博士期間發(fā)表的論文和取得的科研成果
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]U形管內(nèi)蒸汽冷凝回流的實(shí)驗(yàn)研究[J]. 陳海燕,陳玉宙,張忠岳. 核科學(xué)與工程. 2001(03)
[2]反應(yīng)堆失水事故條件下熱管段內(nèi)的兩相流逆向流動(dòng)研究[J]. 閻昌琪,孫中寧,孫立成. 核科學(xué)與工程. 2001(03)
[3]U型管內(nèi)蒸汽冷凝回流壓降特性的研究[J]. 陳海燕,陳玉宙,張忠岳. 核動(dòng)力工程. 2001(02)
[4]豎直管內(nèi)兩相流逆向流動(dòng)特性研究[J]. 閻昌琪,孫中寧. 核動(dòng)力工程. 2001(01)
[5]壓水堆冷凝回流特性的研究[J]. 陳聽寬,楊魯偉. 工程熱物理學(xué)報(bào). 2000(04)
[6]垂直管內(nèi)蒸汽冷凝回流阻液分析模型的研究[J]. 陳海燕,陳玉宙,張忠岳. 核動(dòng)力工程. 1999(03)
[7]厚液膜──冷凝回流中的一種特殊現(xiàn)象[J]. 楊魯偉,陳聽寬,徐進(jìn)良,胡志宏,張旭. 工程熱物理學(xué)報(bào). 1998(04)
[8]復(fù)雜管路中的淹沒問題研究[J]. 閻昌琪,孫中寧,黃渭堂. 核科學(xué)與工程. 1997(03)
[9]垂直管內(nèi)氣液兩相逆向流動(dòng)中界面波特性及液泛現(xiàn)象研究[J]. 李廣軍,郭烈錦,陳學(xué)俊. 西安交通大學(xué)學(xué)報(bào). 1997(05)
[10]核電廠事故冷卻下逆向流的數(shù)值模擬[J]. 楊志林. 核動(dòng)力工程. 1995(06)
本文編號(hào):3681845
【文章頁數(shù)】:118 頁
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 引言
1.2 液泛過程簡介
1.3 液泛起始點(diǎn)計(jì)算關(guān)系
1.4 兩相流動(dòng)模型研究
1.5 液泛問題研究的發(fā)展?fàn)顩r
1.6 窄通道液泛研究存在的問題
1.7 本文研究的方法和主要內(nèi)容
第2章 實(shí)驗(yàn)裝置及實(shí)驗(yàn)方法
2.1 實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)
2.1.1 實(shí)驗(yàn)裝置
2.1.2 測量與數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)
2.2 誤差分析
2.2.1 液體流量誤差分析
2.2.2 氣體流量誤差分析
2.3 實(shí)驗(yàn)方法及內(nèi)容
2.3.1 實(shí)驗(yàn)方法
2.3.2 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容
2.4 本章小結(jié)
第3章 液泛機(jī)理及氣液兩相流動(dòng)數(shù)值計(jì)算研究
3.1 液泛機(jī)理研究
3.1.1 波動(dòng)機(jī)理
3.1.2 攜帶水滴機(jī)理
3.1.3 液膜流動(dòng)機(jī)理
3.2 兩相流動(dòng)數(shù)值計(jì)算
3.2.1 物理模型
3.2.2 基本方程組
3.2.3 邊界條件
3.2.4 波動(dòng)表面邊界條件
3.3 液泛發(fā)生時(shí)流道壓差突變及流動(dòng)不穩(wěn)定性
3.4 液泛起始點(diǎn)研究
3.5 本章小結(jié)
第4章 入口條件對(duì)豎直窄矩形流道液泛的影響
4.1 不同氣體入口條件下實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象及流動(dòng)特性
4.1.1 平切口條件下實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象及壓差特性
4.1.2 斜切形入口條件下流道壓差特性
4.1.3 喇叭形入口條件下流道壓差特性
4.2 液泛過程中實(shí)驗(yàn)段壓差與流型變化研究
4.3 氣體入口條件對(duì)液泛起始點(diǎn)的影響
4.4 窄矩形流道液泛與傳統(tǒng)流道液泛對(duì)比
4.5 氣體入口條件對(duì)完全攜帶點(diǎn)及流向反轉(zhuǎn)點(diǎn)的影響
4.5.1 實(shí)驗(yàn)方法
4.5.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果
4.6 氣體入口條件對(duì)液泛消失點(diǎn)的影響
4.6.1 實(shí)驗(yàn)方法
4.6.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果
4.6.3 實(shí)驗(yàn)段水流量與氣體流量關(guān)系
4.6.4 無液泛滯后現(xiàn)象量增加及減少氣體流量實(shí)驗(yàn)段壓差特性
4.6.5 液泛消失滯后的原因
4.7 本章小結(jié)
第5章 流道長度對(duì)豎直窄矩形流道液泛的影響
5.1 不同流道長度實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象及壓差特性
5.1.1 不同實(shí)驗(yàn)段長度條件下實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象
5.1.2 不同實(shí)驗(yàn)段長度條件下壓差特性對(duì)比
5.2 流道長度對(duì)液泛起始點(diǎn)的影響
5.2.1 流道長度為 1000mm 液泛起始點(diǎn)
5.2.2 流道長度為 500mm 液泛起始點(diǎn)
5.2.3 不同流道長度液泛起始點(diǎn)的比較
5.3 流道長度對(duì)液泛消失點(diǎn)的影響
5.3.1 實(shí)驗(yàn)方法
5.3.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果
5.4 本章小結(jié)
第6章 流道間隙對(duì)豎直窄矩形流道液泛的影響
6.1 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象及壓差變化分析
6.1.1 不同流道間隙實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象及壓差特性研究
6.1.2 壓差特性研究
6.2 流道間隙對(duì)窄矩形流道液泛起始點(diǎn)的影響
6.3 流道長度對(duì)完全攜帶點(diǎn)、流向反轉(zhuǎn)點(diǎn)的影響
6.4 流道間隙對(duì)液泛消失點(diǎn)的影響
6.5 水封實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象研究
6.6 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀博士期間發(fā)表的論文和取得的科研成果
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]U形管內(nèi)蒸汽冷凝回流的實(shí)驗(yàn)研究[J]. 陳海燕,陳玉宙,張忠岳. 核科學(xué)與工程. 2001(03)
[2]反應(yīng)堆失水事故條件下熱管段內(nèi)的兩相流逆向流動(dòng)研究[J]. 閻昌琪,孫中寧,孫立成. 核科學(xué)與工程. 2001(03)
[3]U型管內(nèi)蒸汽冷凝回流壓降特性的研究[J]. 陳海燕,陳玉宙,張忠岳. 核動(dòng)力工程. 2001(02)
[4]豎直管內(nèi)兩相流逆向流動(dòng)特性研究[J]. 閻昌琪,孫中寧. 核動(dòng)力工程. 2001(01)
[5]壓水堆冷凝回流特性的研究[J]. 陳聽寬,楊魯偉. 工程熱物理學(xué)報(bào). 2000(04)
[6]垂直管內(nèi)蒸汽冷凝回流阻液分析模型的研究[J]. 陳海燕,陳玉宙,張忠岳. 核動(dòng)力工程. 1999(03)
[7]厚液膜──冷凝回流中的一種特殊現(xiàn)象[J]. 楊魯偉,陳聽寬,徐進(jìn)良,胡志宏,張旭. 工程熱物理學(xué)報(bào). 1998(04)
[8]復(fù)雜管路中的淹沒問題研究[J]. 閻昌琪,孫中寧,黃渭堂. 核科學(xué)與工程. 1997(03)
[9]垂直管內(nèi)氣液兩相逆向流動(dòng)中界面波特性及液泛現(xiàn)象研究[J]. 李廣軍,郭烈錦,陳學(xué)俊. 西安交通大學(xué)學(xué)報(bào). 1997(05)
[10]核電廠事故冷卻下逆向流的數(shù)值模擬[J]. 楊志林. 核動(dòng)力工程. 1995(06)
本文編號(hào):3681845
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