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花瓣形燃料棒组件内沸腾两相流动换热数值研究

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花瓣形燃料棒组件内沸腾两相流动换热数值研究

作者：黄泽全东北电力大学

学位级别：硕士

为实现“碳达峰碳中和”战略目标,减少化石燃料在我国能源结构中的占比,大力发展核能、风能、太阳能等清洁能源已成为未来能源结构优化的主要发展方向。其中,核能具备高能量密度的优势,是构建我国可持续能源体系的重要支柱之一。在提升... 详细信息

为实现“碳达峰碳中和”战略目标,减少化石燃料在我国能源结构中的占比,大力发展核能、风能、太阳能等清洁能源已成为未来能源结构优化的主要发展方向。其中,核能具备高能量密度的优势,是构建我国可持续能源体系的重要支柱之一。在提升核能发电经济性以及推动核能多场景应用的需求下,突破小型核反应堆技术是未来核能发展的重要方向。花瓣形核燃料是顺应反应堆小型化趋势所提出的具备长寿期、高燃耗性能的新型燃料元件。临界热流密度作为过冷沸腾条件下的重要现象,对于反应堆安全性和经济性至关重要。花瓣形燃料棒独特的截面形状和空间自螺旋结构能诱发二次流并造成周向传热不均匀,从而使花瓣形燃料棒束通道内沸腾两相流动传热现象与传统圆棒相比存在较大差异。论文基于数值模拟方法研究了花瓣形燃料棒组件内过冷沸腾及临界热流密度现象,并提出多种新型排布方式以进一步提升花瓣形燃料组件的热工水力性能,为花瓣形燃料棒在小型核反应堆中的应用提供理论支撑和参考。首先,论文针对过冷沸腾传热特性以及花瓣形燃料棒包壳表面热流密度周向分布不均匀性,建立了一套固-液-汽多相耦合传热数值模型。该模型基于欧拉两流体模型,考虑了汽液相间作用力、相间能量和质量传递,并引入壁面沸腾模型描述过冷沸腾两相流中加热面与流体之间所存在的对流、蒸发、淬火和烧干四种传热模式。通过管内过冷沸腾实验和棒束通道临界热流密度实验数据验证了数值模型的有效性。其次,基于所构建的固-液-汽多相耦合传热数值模型,分别针对均匀加热和余弦加热条件下燃料棒组件内过冷沸腾流动换热现象进行数值模拟。研究表明,在两种加热方式下流场特性非常接近,且横向流速几乎不受加热方式的影响。但空泡份额分布、燃料中心温度以及换热系数均受余弦加热影响沿轴向呈先上升后下降的趋势。在余弦加热方式下,蒸发热流密度在中心高度附近取得峰值,且燃料棒扭转结构引起的横向流动造成淬火热流密度在外凸弧后缘取得峰值。此外,均匀加热和余弦加热条件下CHF分别为1.76和1.78 MW·m-2,非常接近。然而,加热方式对于CHF发生位置影响显著,均匀加热下CHF发生在出口附近,但余弦加热下CHF发生在相对高度z/Lz=0.625处。最后,在常规花瓣形燃料棒组件流动换热研究基础上,通过改变特定位置燃料棒的扭转方向设计了四种新型排布方式,并针对各排布方式在相同入口条件下分别进行数值模拟。结果表明,各排布方式下燃料组件进出口压降几乎一致,Pattern-2具有最优的换热能力。S1-1、S1-6、S2-1和S2-3这四类子通道在Pattern-2排布方式下换热显著增强。通过对局部流场分析发现,Pattern-2可以显著增强燃料棒背风面的冷却剂流动,使速度边界层及热边界层厚度降低,强化冷热流体搅混,从而大幅提升燃料棒背风面的换热系数。

关键词：小型核反应堆花瓣形燃料过冷沸腾临界热流密度新型排布方式

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中非友好合作四十二年

西亚非洲 1992年第1期 58-62+66页

作者：黄泽全

中国是一个拥有5000年文明史的古老国家,非洲是一个历史悠久和文化灿烂的大陆.中国和非洲虽然远隔千山万水。但中国人民和非洲人民友好交往的历史可以追溯到公元前2世记,至今已有2000多年的历史。中华人民共和国的成立,非洲一系列独立... 详细信息

中国是一个拥有5000年文明史的古老国家,非洲是一个历史悠久和文化灿烂的大陆.中国和非洲虽然远隔千山万水。但中国人民和非洲人民友好交往的历史可以追溯到公元前2世记,至今已有2000多年的历史。中华人民共和国的成立,非洲一系列独立国家的出现,为中国和非洲友谊的发展揭开了新的篇章,开辟了新的纪元.中国和非洲国家在各个领域发展友好合作关系,取得累累硕果,引起世界瞩目。

关键词：非洲国家民族独立友好合作第三世界国家北京国家元首扎伊尔刚果(金,利) 津巴布韦南罗得西亚政府首脑经济技术合作人民币本位币中非外交关系中国共产党

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一位有作为的尼日利亚企业家

西亚非洲 1990年第3期 52-58页

作者：黄泽全

我于1986年底至1989年初在尼日利亚生活两年多,第一年进修豪萨语,其后一年多担任中国地质工程公司尼日利亚打井有限公司公共关系经理职务。

关键词：尼日利亚关系经理豪萨语工程公司企业家朋友食用油非洲汽车运输公司房屋

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尼日利亚的两大难题:民族和宗教矛盾

西亚非洲 1993年第3期 49-54页

作者：黄泽全

尼日利亚面积辽阔,人口众多,物产丰饶,素有西非“天府之国”的美称。然而,这个国家自1960年独立以来,政权更迭频繁,经济困难重重,民族矛盾突出,宗教骚乱不断。据尼日利亚官方公布的数字表明,1991年尼人均国民收入仅为59美元,比公认最不... 详细信息

尼日利亚面积辽阔,人口众多,物产丰饶,素有西非“天府之国”的美称。然而,这个国家自1960年独立以来,政权更迭频繁,经济困难重重,民族矛盾突出,宗教骚乱不断。据尼日利亚官方公布的数字表明,1991年尼人均国民收入仅为59美元,比公认最不发达的莫桑比克人均国民收入80美元还少,被人们描绘为“捧着金饭碗乞讨的国家”。当然,尼日利亚也曾经有过辉煌时期,独立初期是富足的农业国家,粮食自给有余并可供出口,棕油产量占世界第一位,可可产量占世界第二位;

关键词：尼日利亚宗教矛盾民族矛盾人均国民收入政权更迭莫桑比克伊斯兰教西非富拉尼人油产量

互补优势互利共赢——合理利用和开发非洲资源

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国际经济合作 2003年第12期 16-18页

作者：黄泽全人民日报社国际部

中国与非洲国家虽然远隔千山万水,但中国人民和非洲人民之间自古以来就怀有深厚的情感,双方友好交往已有2000多年的历史.随着新中国的诞生和非洲国家相继独立,中非关系掀开了新的一页.

关键词：非洲国家中国资源利用资源开发经济技术合作

内容丰富　见解独到──《开拓南非市场：环境与机遇》评介

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西亚非洲 1996年第3期 71-74页

作者：黄泽全 <人民日报>社

内容丰富见解独到──《开拓南非市场：环境与机遇》评介黄泽全一个自由、民主、平等的新南非于１９９４年４月诞生后，立刻在国际社会引起一股＂南非研究热＂，而且其热度至今不减。近年来，我国先后出版了不少介绍南非的书籍，其中由... 详细信息

内容丰富见解独到──《开拓南非市场：环境与机遇》评介黄泽全一个自由、民主、平等的新南非于１９９４年４月诞生后，立刻在国际社会引起一股＂南非研究热＂，而且其热度至今不减。近年来，我国先后出版了不少介绍南非的书籍，其中由中国社会科学院西亚非洲研究所前副所...

关键词：南非市场内容丰富对外经济关系种族主义贸易投资环境经贸关系经贸合作关系经济形势技术转让种族隔离制度

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从“维和行动”看非洲

西亚非洲 1996年第2期 48-51,60页

作者：黄泽全 <人民日报>社国际部

从“维和行动”看非洲黄泽全组建维持和平部队，执行维持和平任务，是联合国的一个创举。据统计，自１９４８年以来，联合国共实施了３４项维和行动，而目前全世界共有２９个＂热点＂，联合国在世界各地有１８项维和行动，超过４０多年... 详细信息

从“维和行动”看非洲黄泽全组建维持和平部队，执行维持和平任务，是联合国的一个创举。据统计，自１９４８年以来，联合国共实施了３４项维和行动，而目前全世界共有２９个＂热点＂，联合国在世界各地有１８项维和行动，超过４０多年冷战时期的总和。由此可见，苏联解体...

关键词：维和行动西方大国非洲国家索马里联合国非洲经济委员会卢旺达对非洲政策经济形势撒哈拉以南非洲对非政策

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开发安哥拉市场机不可失

国际经济合作 2002年第8期 51-54页

作者：黄泽全中国非洲问题研究会

安哥拉自然资源种类众多,矿产资源储量大、品位高、质量优.安哥拉政府着力实施'开发资源、吸引外资、发展经济'的政策,当前正在着手战后重建,不仅商品需求量大,投资领域众多,而且投资环境宽松,投资政策优惠.笔者认为,大力鼓励和支持我... 详细信息

安哥拉自然资源种类众多,矿产资源储量大、品位高、质量优.安哥拉政府着力实施'开发资源、吸引外资、发展经济'的政策,当前正在着手战后重建,不仅商品需求量大,投资领域众多,而且投资环境宽松,投资政策优惠.笔者认为,大力鼓励和支持我国有实力、有信誉的企业尽早进入安哥拉市场进行合作开发,对于扩大我国在非洲的影响、提升我国的国际地位、加强我国战略资源储备、保证我国政治经济安全和经济可持续发展,都有着不可估量的作用.根据这次考察情况,结合本人长期从事对非洲新闻报道工作和非洲问题研究的感受,笔者就如何抓住当前难得的机遇、加强中国与安哥拉的经贸友好合作、开发安哥拉市场等问题谈一些个人的想法,供有关领导和热心开发非洲市场的企业参考.

关键词：市场开发对策中国对外贸易安哥拉市场

超越商界的善举──记南非爱国华侨企业家苏华杰先生

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西亚非洲 1996年第1期 48-51,44页

作者：黄泽全 <人民日报>社国际部

超越商界的善举──记南非爱国华侨企业家苏华杰先生黄泽全１９９５年１１月１３日至１６日，中国非洲问题研究会于江苏省徐州市贾汪区大泉镇韩场村举办该会成立１５周年纪念会议暨第６次综合学术讨论会。会议期间，有一位与会者格外引... 详细信息

超越商界的善举──记南非爱国华侨企业家苏华杰先生黄泽全１９９５年１１月１３日至１６日，中国非洲问题研究会于江苏省徐州市贾汪区大泉镇韩场村举办该会成立１５周年纪念会议暨第６次综合学术讨论会。会议期间，有一位与会者格外引人注目：他高高身材，黄色皮肤，西装...

关键词：爱国华侨企业家问题研究经贸合作祥发集团国际贸易南非共和国投资环境非洲经济界人士