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环形通道内液态金属钠流动传热特性数值模拟

核动力工程 2019年第3期40卷 21-25页

作者：赵鑫李亚仇子铖秋穗正苏光辉国家知识产权局专利局专利审查协作广东中心广州510000 西安交通大学核科学与技术学院西安710049

利用数值方法,使用商用软件ANSYSCFX,针对内径4~10mm、外径7~20mm的环形通道内不同边界条件下单相钠的流动和传热特性进行了研究,分析了流速、入口温度、内壁面热流密度和外壁面热流密度等对其流动传热的影响。结果表明,环形通道间隙对... 详细信息

利用数值方法,使用商用软件ANSYSCFX,针对内径4~10mm、外径7~20mm的环形通道内不同边界条件下单相钠的流动和传热特性进行了研究,分析了流速、入口温度、内壁面热流密度和外壁面热流密度等对其流动传热的影响。结果表明,环形通道间隙对液态金属钠流动和传热影响较大,热流密度对其影响较小。将计算结果与文献中理论和实验结果进行了比较和分析,得出环形通道内液态金属钠的传热关系式。数值模拟结果与文献实验结果吻合较好,总体趋势符合良好。

关键词：环形通道液态金属钠流动传热数值计算

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定位格架对棒束通道出口温场分布影响研究

核动力工程 2024年第2期45卷 116-122页

作者：仇子铖谢士杰郎雪梅李朋洲卓文彬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成都610213

为分析定位格架交混能力,进一步优化定位格架热工设计方法。本文通过实验研究不同结构定位格架对棒束通道出口温场分布的影响。实验中,系统压力为7.0~16.5 MPa,质量流速为900~4500 kg·m^(-2)·s^(-1),实验段进出口温差为30~128℃。实... 详细信息

为分析定位格架交混能力,进一步优化定位格架热工设计方法。本文通过实验研究不同结构定位格架对棒束通道出口温场分布的影响。实验中,系统压力为7.0~16.5 MPa,质量流速为900~4500 kg·m^(-2)·s^(-1),实验段进出口温差为30~128℃。实验结果表明,在压水堆运行参数范围内,对于相同定位格架结构形式,不同压力、进出口温差、质量流速等热工参数条件下棒束通道出口截面子通道最高温度和最低温度的差值与进出口温差的比值没有明显变化趋势;交混翼主导了定位格架的交混作用,II型交混翼带来较强的交混作用;对于D型定位格架,非对称的条带结构会导致流场整体出现一定的偏转,一定程度上降低了定位格架的交混作用。

关键词：定位格架棒束通道温场分布

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大破口LOCA喷放模拟实验启动方法研究

核动力工程 2016年第S2期37卷 146-149页

作者：幸奠川唐明王涛侯峰伟昝元锋黄军仇子铖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成都610213 江苏核电有限公司江苏连云港222042 中国空气动力研究与发展中心四川绵阳621000

地坑滤网性能评价及下游效应分析中通常需要开展大破口失水事故(LOCA)喷放模拟实验。本研究采用双膜爆破片结合气动阀实现大破口LOCA喷放模拟实验启动压力的精确控制和高能流体的瞬间释放。压力测量结果表明:双膜放气启动压力损失最大,... 详细信息

地坑滤网性能评价及下游效应分析中通常需要开展大破口失水事故(LOCA)喷放模拟实验。本研究采用双膜爆破片结合气动阀实现大破口LOCA喷放模拟实验启动压力的精确控制和高能流体的瞬间释放。压力测量结果表明:双膜放气启动压力损失最大,单膜启动压力爬升较慢,双膜充气启动在压力损失、压力爬升速度和压力精度上都能准确模拟大破口LOCA喷放物理过程。最后采用双膜充气启动方法对双壁盒式保温结构进行射流破坏试验,结果表明本装置提供的冲击力度足够。

关键词：大破口LOCA喷放模拟启动方式压力精度压力爬升速度射流破坏实验

环形通道内钠流动起始沸腾壁面过热度实验研究

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原子能科学技术 2014年第3期48卷 422-428页

作者：仇子铖秋穗正巫英伟苏光辉田文喜西安交通大学动力工程多相流国家重点实验室陕西西安710049 西安交通大学核科学与技术系陕西西安710049

对环形通道内金属钠起始沸腾壁面过热度进行实验研究。实验段长800 mm ，环形通道外径10 mm ，内径6 mm。电加热元件最高热流密度为846 kW/m2，进口过冷度为63.1～287.8℃，质量流量为7.2～122.0 kg/h ，系统压力为0.85～28.79 kPa。实... 详细信息

对环形通道内金属钠起始沸腾壁面过热度进行实验研究。实验段长800 mm ，环形通道外径10 mm ，内径6 mm。电加热元件最高热流密度为846 kW/m2，进口过冷度为63.1～287.8℃，质量流量为7.2～122.0 kg/h ，系统压力为0.85～28.79 kPa。实验结果表明，起始沸腾壁面过热度随热流密度和进口过冷度的增加而升高，随质量流量和系统压力的增加而降低。拟合得到了关于起始沸腾壁面过热度的半经验关系式，关系式计算结果与实验数据符合良好。

关键词：液态金属钠起始沸腾壁面过热度环形通道

环形通道内液态金属钠沸腾两相传热特性实验研究

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原子能科学技术 2017年第3期51卷 418-424页

作者：仇子铖兰治科秋穗正谢旭鲁晓东孙都成西安交通大学动力工程多相流国家重点实验室陕西西安710049 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

对环形通道内液态金属钠沸腾两相流动特性进行了实验研究。实验中,系统压力为3.6~110.0kPa,热流密度为11~600kW·m^(-2),流速为0.02~0.45m·s^(-1)。实验结果表明,液态金属钠沸腾传热系数与壁面热流密度和系统压力有强烈关系,而与入口... 详细信息

对环形通道内液态金属钠沸腾两相流动特性进行了实验研究。实验中,系统压力为3.6~110.0kPa,热流密度为11~600kW·m^(-2),流速为0.02~0.45m·s^(-1)。实验结果表明,液态金属钠沸腾传热系数与壁面热流密度和系统压力有强烈关系,而与入口过冷度和质量流速无关。在本文实验数据基础上,拟合得到了计算液态金属钠沸腾两相传热系数的关系式,通过与各组实验数据间的比较,证明本文关系式适用于计算环形通道内液态金属钠沸腾两相传热系数。

关键词：液态金属钠环形通道沸腾传热系数

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液态金属棒束传热的理论分析

原子能科学技术 2011年第12期45卷 1478-1483页

作者：马在勇仇子铖王美田文喜苏光辉秋穗正西安交通大学能源与动力工程学院陕西西安710049

液态金属棒束传热研究在快堆中有重要的应用价值。采用六边形的传热单元,等边三角形布置的棒束传热问题可转化成同心环管的传热问题。引入水力直径修正及温差、热混合两项温度修正后,得到了全新的三角形布置的棒束顺流传热关系式,对实... 详细信息

液态金属棒束传热研究在快堆中有重要的应用价值。采用六边形的传热单元,等边三角形布置的棒束传热问题可转化成同心环管的传热问题。引入水力直径修正及温差、热混合两项温度修正后,得到了全新的三角形布置的棒束顺流传热关系式,对实验数据取得了良好的预测效果。同时发现,温度修正的第2项可作为子通道方法中有效混合长度的计算式。

关键词：液态金属 Pe 棒束有效混合长度

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液态金属钠沸腾两相流动传热特性理论研究

核动力工程 2016年第S2期37卷 121-124页

作者：仇子铖兰治科马在勇秋穗正昝元峰幸奠川李永亮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成都610213 西安交通大学动力工程多相流国家重点实验室西安710049

在实验的基础上对液态金属钠沸腾两相流动传热特性进行理论研究。计算对象为环形流道。单相流动区域认为液态金属钠不可压缩;两相流动区域考虑钠蒸汽的可压缩性。两相流动区域选用均匀流模型,求解过程中采用迎风格式进行积分。将模型计... 详细信息

在实验的基础上对液态金属钠沸腾两相流动传热特性进行理论研究。计算对象为环形流道。单相流动区域认为液态金属钠不可压缩;两相流动区域考虑钠蒸汽的可压缩性。两相流动区域选用均匀流模型,求解过程中采用迎风格式进行积分。将模型计算结果与相关实验数据进行对比,结果表明本文模型可用于计算液态金属钠沸腾两相流动传热特性,模型计算结果在一定程度上能完成对实验工作的拓展。

关键词：液态金属钠环形通道沸腾

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液膜蒸干模型在液态金属CHF预测中的应用

原子能科学技术 2014年第4期48卷 617-621页

作者：马在勇仇子铖巫英伟田文喜苏光辉秋穗正西安交通大学动力工程多相流国家重点实验室核科学与技术系陕西西安710049

为对圆管中环状流烧干型沸腾临界进行预测,建立了考虑液滴沉积夹带作用的液膜蒸干模型。沉积率、夹带率等相关关系式采用水等常规流体的已有关系式。在一定参数范围内,将模型预测结果与实验数据和经验关系式进行了比较。结果表明:基于... 详细信息

为对圆管中环状流烧干型沸腾临界进行预测,建立了考虑液滴沉积夹带作用的液膜蒸干模型。沉积率、夹带率等相关关系式采用水等常规流体的已有关系式。在一定参数范围内,将模型预测结果与实验数据和经验关系式进行了比较。结果表明:基于常规流体的液膜蒸干模型大体可应用于液态金属,但在临界热流密度(CHF)较大时可能造成较大偏差;钠、钾两种液态金属在CHF较低时预测准确度区别不大,但在CHF较高时区别较为明显。为更加准确预测液态金属CHF,应开发专门的沉积率、夹带率等相关关系式。

关键词：液态金属临界热流密度沉积夹带

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环形通道内液态金属钠流动换热特性实验研究

原子能科学技术 2015年第5期49卷 795-800页

作者：仇子铖秋穗正巫英伟苏光辉田文喜高新力西安交通大学动力工程多相流国家重点实验室陕西西安710049 西安交通大学核科学与技术学院陕西西安710049

对液态金属钠在环形通道内的单相流动换热特性进行了实验研究。结合实验数据,将液态金属钠单相流动分为层流区(Re≤2 000)、过渡区(2 0004 000),分别拟合得到不同流态下摩擦系数的计算关系式,并拟合得到液态金属钠环形通道内换热特性的... 详细信息

对液态金属钠在环形通道内的单相流动换热特性进行了实验研究。结合实验数据,将液态金属钠单相流动分为层流区(Re≤2 000)、过渡区(2 0004 000),分别拟合得到不同流态下摩擦系数的计算关系式,并拟合得到液态金属钠环形通道内换热特性的相应关系式。结果表明:液态金属钠单相流动特性与常规流体(如水)类似,其层流区摩擦系数略大于水,湍流区与水的很接近。液态金属钠对流换热过程中,导热项占较大份额,同时Nu随Pe的增大而略有增大。

关键词：液态金属钠环形通道摩擦系数换热特性