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自然循环流动不稳定条件下的传热特性实验研究

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原子能科学技术 2019年第4期53卷 632-640页

作者：王强高璞珍谭思超王忠乙陈先兵黄莹哈尔滨工程大学核安全与仿真技术国防重点学科实验室黑龙江哈尔滨150001

为探究流动不稳定性机理,在低压自然循环系统中开展了一系列相关实验,分析了不同流量振荡模式下自然循环的沸腾传热机制及局部传热特性。实验表明:中、低热流密度下出现的较规则的周期性振荡由加热段内流动沸腾诱发,壁面过热度不会随流... 详细信息

为探究流动不稳定性机理,在低压自然循环系统中开展了一系列相关实验,分析了不同流量振荡模式下自然循环的沸腾传热机制及局部传热特性。实验表明:中、低热流密度下出现的较规则的周期性振荡由加热段内流动沸腾诱发,壁面过热度不会随流量振荡而大幅度变化;高热流密度下自然循环系统出现的周期性不规则振荡现象中,流动沸腾类型间的相互转变不是流量波动的唯一原因。大幅度的流量脉动可能在高热流密度下导致沸腾临界的发生,出口壁面出现间歇性干涸,局部传热系数下降的同时伴随壁温的短暂飞跃。随着热流密度的提高,自然循环系统可能出现持续性干涸。

关键词：自然循环流动不稳定性流动沸腾干涸沸腾临界

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棒束通道温度场可视化实验研究

原子能科学技术 2018年第5期52卷 847-854页

作者：米争鹏谭思超李兴黄云龙王啸宇哈尔滨工程大学核安全与仿真技术国防重点学科实验室黑龙江哈尔滨150001 中国核动力研究设计院核反应堆系统设计技术重点实验室四川成都610041

基于激光诱导荧光技术,对带定位格架棒束通道的温度场进行了可视化实验研究。采用折射率匹配技术,搭建可视化实验系统,提出适用于棒束通道温度场点对点标定的关系式,利用此关系式对定位格架下游温度场进行了重构。实验结果显示,采用激... 详细信息

基于激光诱导荧光技术,对带定位格架棒束通道的温度场进行了可视化实验研究。采用折射率匹配技术,搭建可视化实验系统,提出适用于棒束通道温度场点对点标定的关系式,利用此关系式对定位格架下游温度场进行了重构。实验结果显示,采用激光诱导荧光技术可获得定位格架下游全场温度分布。分析了不同加热形式、流量和热流密度对温度分布的影响,并采用轴向流体温差和温度分布不均匀性定量评价了定位格架下游的搅混能力。在定位格架下游0~4 Dh范围内,搅混性能逐渐增大,在4 Dh后会随高度的增加逐渐减小。结果表明,激光诱导荧光技术可适用于棒束通道温度场的非介入式、全场测量,有助于对相应程序的验证和定位格架搅混性能的评价。

关键词：棒束激光诱导荧光技术温度分布可视化搅混性能

窄通道内层流-紊流转捩区流动与传热特性分析

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哈尔滨工程大学学报 2012年第4期33卷 528-533页

作者：王畅高璞珍谭思超许超黄彦平哈尔滨工程大学核安全与仿真技术国防重点学科实验室黑龙江哈尔滨150001 中国核动力研究设计院空泡物理与自然循环国家重点实验室四川成都610041

为了研究壁面加热对窄通道内层流-紊流转捩点的影响,通过测量转捩区的阻力与传热特性,间接分析了转捩起始点的影响因素,并结合流迹显示实验对流动传热实验结论进行了验证.研究表明:壁面加热导致层流-紊流转捩延迟,粘性变化对转捩过程的... 详细信息

为了研究壁面加热对窄通道内层流-紊流转捩点的影响,通过测量转捩区的阻力与传热特性,间接分析了转捩起始点的影响因素,并结合流迹显示实验对流动传热实验结论进行了验证.研究表明:壁面加热导致层流-紊流转捩延迟,粘性变化对转捩过程的影响非常小,加热导致径向速度剖面发生变化是影响转捩的主要因素;此外,转捩区的壁面温度沿轴向不是线性变化,层流突变导致局部努赛尔数的轴向变化存在一个拐点;层流突变点处的局部努赛尔数及局部雷诺数主要受入口雷诺数的影响.

关键词：窄通道层流突变层流-紊流转捩流迹显示

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简谐脉动流中极点摩擦压降特性实验研究

核动力工程 2011年第3期32卷 102-105,126页

作者：贾辉谭思超高璞珍阎昌琪黄彦平哈尔滨工程大学核安全与仿真技术国防重点学科实验室哈尔滨150001 中国核动力研究设计院成都610041

对简谐脉动流中加速度为零的极点(如波峰点和波谷点)摩擦压降特性进行了实验和理论研究。实验值与稳态条件下摩擦压降计算值的对比结果表明,相同流速下,脉动流条件下波峰点摩擦压降较稳态计算值略有降低,而波谷点摩擦压降较稳态值增加较... 详细信息

对简谐脉动流中加速度为零的极点(如波峰点和波谷点)摩擦压降特性进行了实验和理论研究。实验值与稳态条件下摩擦压降计算值的对比结果表明,相同流速下,脉动流条件下波峰点摩擦压降较稳态计算值略有降低,而波谷点摩擦压降较稳态值增加较多,其幅度随脉动程度的增加(即平均流速和脉动周期降低,脉动速度振幅增加)而增加。针对相同流速下稳态流动、脉动流波峰和波谷点的流动截面速度分布进行计算和分析,结果表明,相同流速下,波谷点流动截面径向速度梯度增加是造成流动阻力增加的原因。

关键词：简谐脉动流极点压降

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摇摆参数对自然循环下波谷型脉动的影响

原子能科学技术 2015年第1期49卷 40-46页

作者：张晓玉谭思超余志庭宋禹林张虹哈尔滨工程大学核安全与仿真技术国防重点学科实验室黑龙江哈尔滨150001 中国核动力研究设计院核反应堆系统设计技术重点实验室四川成都610041

针对摇摆条件下自然循环波谷型脉动进行研究,构建了计算波谷型脉动的模型并进行了分析,计算结果和实验值符合较好。分析结果表明:对于摇摆运动下的波谷型脉动,在其整体流动波动过程中起主导作用的是摇摆运动引起的附加压降,而在波谷附近... 详细信息

针对摇摆条件下自然循环波谷型脉动进行研究,构建了计算波谷型脉动的模型并进行了分析,计算结果和实验值符合较好。分析结果表明:对于摇摆运动下的波谷型脉动,在其整体流动波动过程中起主导作用的是摇摆运动引起的附加压降,而在波谷附近,由于产汽的影响,局部摩擦压降和重位压降交替主导流动,并最终诱发波谷处的流动不稳定性;摇摆振幅和频率越大,即摇摆程度越剧烈时,摇摆附加压降波动越剧烈,流量、壁温等热工参数变化越剧烈,波谷型脉动起始点对应功率也越低。

关键词：摇摆运动自然循环波谷型脉动流动不稳定性

直通道PCHE内S-CO_(2)与铅铋合金耦合换热特性数值分析

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哈尔滨工程大学学报 2023年第12期44卷 2103-2111页

作者：刘凯彭军赵富龙董显敏田瑞峰谭思超哈尔滨工程大学核科学与技术学院黑龙江哈尔滨150001 黑龙江省核动力装置性能与设备重点实验室黑龙江哈尔滨150001 海军装备部北京100841

针对超临界二氧化碳(S-CO_(2))与液态铅铋合金在印刷电路板换热器内耦合换热问题,本文建立了“1对2型”直通道印刷电路板换热器换热单元三维模型。采用数值模拟方法对S-CO_(2)与液态铅铋合金耦合换热特性进行了研究。结果表明:冷侧S-CO_... 详细信息

针对超临界二氧化碳(S-CO_(2))与液态铅铋合金在印刷电路板换热器内耦合换热问题,本文建立了“1对2型”直通道印刷电路板换热器换热单元三维模型。采用数值模拟方法对S-CO_(2)与液态铅铋合金耦合换热特性进行了研究。结果表明:冷侧S-CO_(2)对流换热热阻远大于热侧液态铅铋合金热阻,即印刷电路板换热器整体换热更受制于S-CO_(2)的影响,且S-CO_(2)侧的换热强度决定了整体换热的下限。改变S-CO_(2)侧入口质量流速比改变液态铅铋合金侧入口质量流速对印刷电路板换热器换热器单元功率影响程度更大。S-CO_(2)侧入口质量流速每增加1 kg/s,换热功率增加335.77 kW。本文研究结果可为后续液态铅铋合金与S-CO_(2)耦合换热研究和印刷电路板换热器设计提供参考。

关键词：超临界CO_(2) 铅铋合金印刷电路板换热器直通道耦合换热特性超临界流体数值分析

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摇摆运动对自然循环流动不稳定性的影响

核动力工程 2007年第5期28卷 42-45页

作者：谭思超高文杰高璞珍苏光辉西安交通大学动力工程多相流国家重点实验室 710049 渤海船舶重工有限责任公司辽宁125004 哈尔滨工程大学核科学与技术学院 150001

分析研究了摇摆运动下的自然循环流动不稳定性和摇摆对不稳定性的类型以及不稳定性起始点的影响。结果表明,摇摆使流动不稳定性提前发生,改变了不稳定性的类型,摇摆引起的波动和密度波型脉动发生叠加。摇摆运动下自然循环存在两个稳定区... 详细信息

分析研究了摇摆运动下的自然循环流动不稳定性和摇摆对不稳定性的类型以及不稳定性起始点的影响。结果表明,摇摆使流动不稳定性提前发生,改变了不稳定性的类型,摇摆引起的波动和密度波型脉动发生叠加。摇摆运动下自然循环存在两个稳定区域,在这两个区域中间包含着不稳定区域。

关键词：摇摆自然循环流动不稳定性

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非稳态条件下平板通道内层流速度分布研究

原子能科学技术 2014年第1期48卷 28-32页

作者：张川谭思超赵佳宁袁其斌张虹哈尔滨工程大学核安全与仿真技术国防重点学科实验室黑龙江哈尔滨150001 中国原子能科学研究院北京102413 广东大亚湾核电运营管理有限责任公司广东深圳518124 中国核动力研究设计院四川成都610041

针对平板通道内非稳定条件下层流的速度分布特点及阻力特性进行了理论和实验研究。基于非稳态条件下平板通道内的数学模型,分析了初始速度分布、压力梯度变化率、加(减)速时间对瞬时速度分布的影响。结果表明:非稳态层流的速度分布特点... 详细信息

针对平板通道内非稳定条件下层流的速度分布特点及阻力特性进行了理论和实验研究。基于非稳态条件下平板通道内的数学模型,分析了初始速度分布、压力梯度变化率、加(减)速时间对瞬时速度分布的影响。结果表明:非稳态层流的速度分布特点与通道尺寸、流体性质、压力梯度变化率和加速时间有关;相同截面平均流速条件下,加速情况下的中心流体速度小于稳态的,且加速流动使沿程流动损失增加,减速流动则恰好相反,实验验证结果与理论分析结果符合良好。

关键词：平板通道非稳态流动压力梯度变化率速度分布

窄通道内不凝结气体对过冷沸腾汽泡行为的影响

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原子能科学技术 2013年第3期47卷 359-363页

作者：李少丹谭思超许超高璞珍徐建军哈尔滨工程大学核安全与仿真技术国防重点学科实验室黑龙江哈尔滨150001 中国核动力研究设计院中核核反应堆热工水力技术重点实验室四川成都610041

针对窄通道内不凝结气体对过冷沸腾汽泡行为的影响进行了实验研究,通过高速摄影仪记录了矩形窄通道内含和不含不凝结气体的汽泡行为并进行了分析。分析结果表明:在过冷沸腾条件下不凝结气体对汽泡行为产生了较大的影响,延缓了汽泡的生... 详细信息

针对窄通道内不凝结气体对过冷沸腾汽泡行为的影响进行了实验研究,通过高速摄影仪记录了矩形窄通道内含和不含不凝结气体的汽泡行为并进行了分析。分析结果表明:在过冷沸腾条件下不凝结气体对汽泡行为产生了较大的影响,延缓了汽泡的生长和冷凝,使汽泡的直径变化呈震荡特性;从蒸汽的产生和冷凝角度分析,不凝结气体的存在有利于汽泡的生存,促进了汽泡之间的聚合过程,在一定程度上有利于换热。

关键词：汽泡行为不凝结气体矩形窄通道过冷沸腾