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壁面过冷度对水平管内含空气蒸汽冷凝换热影响

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核动力工程 2016年第1期37卷 43-47页

作者：徐慧强孙秋南谷海峰李昊孙中宁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 哈尔滨工程大学能源与动力工程学院哈尔滨150001

为研究壁面过冷度对含不凝性气体蒸汽流动冷凝换热能力的影响,分别进行水冷却与空气冷却条件下空气-蒸汽混合气在水平管内的流动冷凝实验,分析空气入口质量分数,混合气入口流速以及管外冷却剂体积流量变化时,管内局部换热系数随壁面过... 详细信息

为研究壁面过冷度对含不凝性气体蒸汽流动冷凝换热能力的影响,分别进行水冷却与空气冷却条件下空气-蒸汽混合气在水平管内的流动冷凝实验,分析空气入口质量分数,混合气入口流速以及管外冷却剂体积流量变化时,管内局部换热系数随壁面过冷度的变化规律。结果表明:在环状流及波状流范围内,局部换热系数随壁面过冷度的增加而增大;在分层流范围则随壁面过冷度的增加而减小;空气含量与混合气流速的增加,会使得环状流和波状流下壁面过冷度增大对冷凝换热能力的促进作用更为显著。

关键词：水平管含空气蒸汽流动冷凝壁面过冷度局部换热系数

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事故后聚并对亚微米气溶胶重力沉降的影响

哈尔滨工程大学学报 2022年第12期43卷 1719-1727页

作者：陈君岩高璞珍谷海峰于汇宇哈尔滨工程大学核安全与仿真技术重点学科实验室黑龙江哈尔滨150001

为了探究聚并效应在重力沉降过程中的作用,本文建立适用于热态环境下亚微米气溶胶的综合沉降模型。依据颗粒聚并和重力沉降理论,采用离散分区法求解粒子群平衡方程,并对聚并效应在重力沉降过程中的作用进行探究。研究发现:随着时间的推... 详细信息

为了探究聚并效应在重力沉降过程中的作用,本文建立适用于热态环境下亚微米气溶胶的综合沉降模型。依据颗粒聚并和重力沉降理论,采用离散分区法求解粒子群平衡方程,并对聚并效应在重力沉降过程中的作用进行探究。研究发现:随着时间的推移,聚并对亚微米气溶胶重力沉降的增幅比率逐渐降低;温度升高会加速亚微米气溶胶之间的聚并效应,压力增加会抑制亚微米气溶胶之间的聚并效应,但是加速和抑制的效果并不显著。亚微米气溶胶聚并过程中,布朗聚并占据主导地位。气溶胶密度越高,聚并效应对其沉降过程的加速作用就越小。通过上述研究可以发现,严重事故后,聚并机制对气溶胶重力沉降的加速作用在工程计算中应给予重视,不能忽略。

关键词：严重事故粒子群平衡方程离散分区法亚微米气溶胶聚并效应重力沉降质量去除率颗粒密度

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竖直振荡对密度锁内温度场影响的实验研究

核动力工程 2010年第1期31卷 92-96,101页

作者：王升飞阎昌琪谷海峰方红宇哈尔滨工程大学核科学与技术学院哈尔滨150001 中国核动力研究设计院成都610041

对密度锁内界面竖直振荡情况进行了实验研究和分析。通过对比振荡前后温度场变化,分析了振幅和温差等因素在振荡过程中对温度场的影响。结果表明,竖直振荡使密度锁内温度场向上偏移,偏移量随振幅增加而增加,随温差的增加而减小;振荡停止... 详细信息

对密度锁内界面竖直振荡情况进行了实验研究和分析。通过对比振荡前后温度场变化,分析了振幅和温差等因素在振荡过程中对温度场的影响。结果表明,竖直振荡使密度锁内温度场向上偏移,偏移量随振幅增加而增加,随温差的增加而减小;振荡停止后,温度场随时间逐渐恢复。

关键词：密度锁竖直振荡温度场

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鼓泡层内气态甲基碘的去除特性研究

核动力工程 2015年第2期36卷 138-142页

作者：周艳民孙中宁谷海峰王军龙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

以安全壳过滤排放系统对甲基碘的去除为背景,采用碱性硫代硫酸钠溶液作为吸收工质,对甲基碘气体的去除特性进行实验研究。结果表明：溶液温度、系统压力、气体流量以及液位是影响甲基碘去除效果的重要因素;溶液温度对甲基碘气体去除的... 详细信息

以安全壳过滤排放系统对甲基碘的去除为背景,采用碱性硫代硫酸钠溶液作为吸收工质,对甲基碘气体的去除特性进行实验研究。结果表明：溶液温度、系统压力、气体流量以及液位是影响甲基碘去除效果的重要因素;溶液温度对甲基碘气体去除的影响表现出分区效应;在0~80℃范围内,随着温度的增加去除效率变化明显,化学反应过程是限制该区域去除效率的主要因素;当温度高于80℃时,去除效率对温度的变化不再敏感,传质过程成为影响效率的主要因素;系统压力和液位对去除效率的影响均表现为线性关系,压力和液位的提高能够显著改善气体吸收过程;相反,气相容积流量的增加会导致甲基碘气体吸收效率明显降低。研究中还进一步发现,入口气体浓度的变化对去除效率的影响很小。

关键词：甲基碘气体吸收安全壳过滤排放硫代硫酸钠

水平管内含空气蒸汽强制对流冷凝换热模型研究

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原子能科学技术 2016年第4期50卷 621-626页

为研究含空气蒸汽在水平管内强制对流冷凝换热特性,基于对传热传质过程的分析,建立了管内为环状流与波状流条件下的流动冷凝换热模型。从潜热、显热和液膜3个环节对整个换热过程进行建模,最终得到计算局部冷凝换热系数的理论关系式。模... 详细信息

为研究含空气蒸汽在水平管内强制对流冷凝换热特性,基于对传热传质过程的分析,建立了管内为环状流与波状流条件下的流动冷凝换热模型。从潜热、显热和液膜3个环节对整个换热过程进行建模,最终得到计算局部冷凝换热系数的理论关系式。模型预测结果与实验数据的对比表明,二者相对偏差在±20%以内,验证了该换热模型的准确性与适用性。通过进一步的研究发现:从换热管入口至出口,随着冷凝的进行,管内换热主要热阻由液膜热阻向气液界面的凝结热阻转变;主流气体对流换热过程基本可忽略。

关键词：水平管含空气蒸汽对流冷凝传热传质换热模型

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密度锁内流体稳态传热模型的建立

原子能科学技术 2010年第2期44卷 183-187页

作者：王升飞阎昌琪谷海峰方红宇哈尔滨工程大学核科学与技术学院黑龙江哈尔滨150001 中国核动力研究设计院四川成都610041

根据温度场的特点,将密度锁分为混合区、导热区和恒温区,并分别进行建模。用该模型对密度锁进行稳态传热计算,并与实验结果进行对比。结果表明:本工作建立的稳态传热模型能较好地计算出密度锁内的温度场。研究建立了密度锁的热损失量计... 详细信息

根据温度场的特点,将密度锁分为混合区、导热区和恒温区,并分别进行建模。用该模型对密度锁进行稳态传热计算,并与实验结果进行对比。结果表明:本工作建立的稳态传热模型能较好地计算出密度锁内的温度场。研究建立了密度锁的热损失量计算式,并对热损失量最小值的情况进行了讨论。

关键词：密度锁稳态传热模型

窄矩形通道内搅混流和环状流相界面参数的计算方法

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原子能科学技术 2022年第8期56卷 1566-1574页

作者：程林海谷海峰刘安泰虞想张君毅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610213

空泡份额和界面浓度是两相流动中重要的相界面参数,准确获取窄矩形通道内搅混流和环状流工况下空泡份额和界面浓度是构建和完善两流体模型的关键。本文针对横截面为65 mm×2 mm的矩形通道开展了气液两相流动特性可视化实验研究,气相折... 详细信息

空泡份额和界面浓度是两相流动中重要的相界面参数,准确获取窄矩形通道内搅混流和环状流工况下空泡份额和界面浓度是构建和完善两流体模型的关键。本文针对横截面为65 mm×2 mm的矩形通道开展了气液两相流动特性可视化实验研究,气相折算速度j_(g)=1~9 m/s,液相折算速度j_(f)=0.1~1.5 m/s,流型包含搅混流和环状流。提出了基于高速摄像法获取搅混流和环状流下空泡份额和界面浓度的分析计算方法,利用该方法所得空泡份额与窄矩形通道内经验关系式计算值的相对偏差约在10%以内。此计算方法可为研究复杂流型下窄矩形通道内的相界面参数提供理论依据。

关键词：搅混流环状流空泡份额界面浓度窄矩形通道

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密度锁启动过程中传热特性的实验研究

核动力工程 2008年第4期29卷 123-126,139页

作者：王升飞阎昌琪谷海峰曹夏昕哈尔滨工程大学核科学与技术学院哈尔滨150001

分别在无扰动以及扰动大小不同的实验情况下,对密度锁启动过程中的传热特性进行了实验研究。研究结果表明,密度锁能抑制热量下传。根据传热情况,密度锁内过渡区可分为强分层、弱分层和无分层3种情况。强分层和弱分层情况下,密度锁都能... 详细信息

分别在无扰动以及扰动大小不同的实验情况下,对密度锁启动过程中的传热特性进行了实验研究。研究结果表明,密度锁能抑制热量下传。根据传热情况,密度锁内过渡区可分为强分层、弱分层和无分层3种情况。强分层和弱分层情况下,密度锁都能有效地阻止热量下传,且强分层向下传热量更小。而在无分层情况下热量连续不断地从密度锁传出,导致密度锁失效。

关键词：密度锁分层传热

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压力驱动的毛细管内气体流动特性数值研究

原子能科学技术 2023年第1期57卷 74-83页

作者：王辉邢继孙中宁谷海峰孙晓晖王一博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 中国核电工程有限公司北京100840

安全壳缝隙内气溶胶的输运与滞留与缝隙内的气体流动密切相关。为利用现有的气溶胶穿透系数关系式评估事故后缝隙内的气溶胶滞留效率,以毛细管为代表性缝隙,基于一维可压缩绝热流动方程提出了一种压力驱动的气体流动计算方法,能够计算... 详细信息

安全壳缝隙内气溶胶的输运与滞留与缝隙内的气体流动密切相关。为利用现有的气溶胶穿透系数关系式评估事故后缝隙内的气溶胶滞留效率,以毛细管为代表性缝隙,基于一维可压缩绝热流动方程提出了一种压力驱动的气体流动计算方法,能够计算气流的亚音速、临界音速与壅塞状态。采用代表性的毛细管流动特性实验和计算流体力学(CFD)方法对本文提出的计算方法进行验证,结果显示流动变化趋势一致,气体流量与实验值相比绝大部分偏差小于10%,证明了一维计算方法的准确性与合理性,且效率优于CFD方法。在此基础上分析了毛细管两侧压差和内径对气体流动的影响,得到了不同内径毛细管内质量流量随压差的变化规律。本文研究结果可以为缝隙内气溶胶的滞留评估奠定技术基础,后续将拓展该计算方法至压力驱动的毛细管内多组分气体流动的模拟。

关键词：毛细管压力驱动气体流动数值方法

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