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摇摆运动对弹状流向搅拌流转变边界的影响研究

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原子能科学技术 2020年第9期54卷 1589-1594页

作者：谢添舟徐建军卓文彬陈炳德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

流型的精确识别对于改进两相压降的计算精度有重要意义。本文利用静止时实验数据对现有弹状流向搅拌流的转变准则进行了验证评价。在此基础上选择符合最好的转变准则,引入摇摆运动产生的瞬变外力场,构建了摇摆条件下弹状流搅拌流转变... 详细信息

流型的精确识别对于改进两相压降的计算精度有重要意义。本文利用静止时实验数据对现有弹状流向搅拌流的转变准则进行了验证评价。在此基础上选择符合最好的转变准则,引入摇摆运动产生的瞬变外力场,构建了摇摆条件下弹状流搅拌流转变准则,利用摇摆条件下的实验数据进行了验证。对转变准则进行分析,结果表明,在现有工况范围内,随摇摆振幅的增大,弹状流向搅拌流转变略有提前,而摇摆周期对流型转变的影响可忽略。

关键词：摇摆运动弹状流搅拌流流型转变边界

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摇摆运动对强迫循环沸腾流动特性的影响

核动力工程 2013年第2期34卷 51-55页

作者：王畅高璞珍谭思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哈尔滨150001 中核集团反应堆热工水力技术重点实验室成都610041

对摇摆状态下的强迫循环沸腾流动特性进行实验研究。研究结果表明,当出口含气率达到一定值后,由于摇摆状态下的实验系统空间位置发生变化导致回路局部出现周期性的汽泡雍塞,诱发两相质量流速出现类似流动不稳定性的波动。流动的稳定边... 详细信息

对摇摆状态下的强迫循环沸腾流动特性进行实验研究。研究结果表明,当出口含气率达到一定值后,由于摇摆状态下的实验系统空间位置发生变化导致回路局部出现周期性的汽泡雍塞,诱发两相质量流速出现类似流动不稳定性的波动。流动的稳定边界主要受质量流速、入口压力、入口过冷度、摇摆角度及摇摆周期的影响。随着质量流速增大,摇摆参数的影响逐渐减小;系统压力、入口过冷度及质量流速越大,系统越稳定。

关键词：摇摆运动沸腾流动强迫循环流量波动

摇摆运动下低流率蒸汽冷凝换热特性和气泡受力数值模拟

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化工学报 2024年第8期75卷 2800-2811页

作者：罗正航李敬宇陈伟雄种道彤严俊杰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

蒸汽直接接触冷凝具有高效的传热传质性能,广泛应用于核能安全等领域。低质量流率蒸汽直接接触冷凝具有低频压力振荡,易引发设备共振。相比陆地稳定工况,海洋条件下摇摆运动可能加剧气液界面振荡,进一步影响设备的安全运行。为此,通过... 详细信息

蒸汽直接接触冷凝具有高效的传热传质性能,广泛应用于核能安全等领域。低质量流率蒸汽直接接触冷凝具有低频压力振荡,易引发设备共振。相比陆地稳定工况,海洋条件下摇摆运动可能加剧气液界面振荡,进一步影响设备的安全运行。为此,通过数值模拟对摇摆条件下低流率蒸汽凝结过程进行研究,分析了摇摆条件下压力、换热特性和气泡受力的变化规律,结果表明压力和传热系数剧烈波动主要集中于气泡颈缩和脱离阶段,此时气泡受力也达到最大值,气泡主要受惯性力和凝结力作用。此外,对比静止工况和摇摆工况,发现摇摆条件下由气泡速度变化导致的惯性力部分增大,摇摆运动带来的附加摇摆速度强化了气液界面的换热性能,平均传热系数远高于静止工况。

关键词：蒸汽直接接触冷凝气泡受力气液两相流计算流体力学传递过程摇摆运动

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摇摆运动下窄矩形通道单相瞬变流动时均阻力特性研究

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核动力工程 2013年第S1期34卷 51-54,60页

作者：谭思超王占伟兰述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成都610041

对摇摆运动下窄矩形通道低流速单相瞬变流动时均阻力特性进行实验研究。实验工质为去离子水,窄矩形通道当量直径为5.39 mm,雷诺数范围为800～20000,瞬变流动流量相对波动幅度超过30%。通过2种方法计算得到摇摆运动条件下流动时均阻力系... 详细信息

对摇摆运动下窄矩形通道低流速单相瞬变流动时均阻力特性进行实验研究。实验工质为去离子水,窄矩形通道当量直径为5.39 mm,雷诺数范围为800～20000,瞬变流动流量相对波动幅度超过30%。通过2种方法计算得到摇摆运动条件下流动时均阻力系数。分析结果表明:使用不同的方法计算得出的时均阻力系数在层流区的变化规律不同,不同的方法表征不同的物理意义。若先根据达西公式求瞬时阻力系数再对其求时均值,该时均值表征时均粘性耗散;而采用先求压差、流速均值后再根据达西公式计算阻力系数时,该阻力系数表征时均摩擦阻力压降。

关键词：摇摆运动单相流动矩形窄通道时均阻力系数

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摇摆运动对窄通道内汽液界面参数的影响

核动力工程 2015年第2期36卷 151-154页

作者：李少丹谭思超高璞珍许超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

对摇摆运动下矩形窄通道内的过冷沸腾流动进行实验研究,通过数字图像处理技术计算出空泡份额和界面面积浓度等界面参数的变化规律,并分析影响界面参数波动的主要因素。实验结果表明,矩形窄通道内汽液界面参数受摇摆运动影响产生周期性波... 详细信息

对摇摆运动下矩形窄通道内的过冷沸腾流动进行实验研究,通过数字图像处理技术计算出空泡份额和界面面积浓度等界面参数的变化规律,并分析影响界面参数波动的主要因素。实验结果表明,矩形窄通道内汽液界面参数受摇摆运动影响产生周期性波动,且波动周期与摇摆运动周期相同。摇摆运动下空泡份额和界面面积浓度的波动主要受汽泡等效直径变化的影响。

关键词：摇摆运动空泡份额界面面积浓度矩形窄通道

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摇摆运动条件下自然循环温度波动特性

原子能科学技术 2008年第8期42卷 673-677页

作者：谭思超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陕西西安710049 哈尔滨工程大学核科学与技术学院黑龙江哈尔滨150001

针对摇摆运动条件下自然循环的温度波动特性进行实验和理论研究。实验研究结果表明:摇摆运动造成了系统流量的波动;流量的波动又引起了管壁温度和流体温度的周期性波动;壁温波动的幅度较流体温度波动的幅度大得多;管壁蓄热对流体温度影... 详细信息

针对摇摆运动条件下自然循环的温度波动特性进行实验和理论研究。实验研究结果表明:摇摆运动造成了系统流量的波动;流量的波动又引起了管壁温度和流体温度的周期性波动;壁温波动的幅度较流体温度波动的幅度大得多;管壁蓄热对流体温度影响较大,造成流体温度波动曲线与壁温波动曲线存在较大相位差。通过建立数学物理模型,对冷却剂波动条件下的温度波动进行了动态模拟,模拟计算结果与实验结果符合良好,证明了理论模型的正确性。

关键词：摇摆运动自然循环管壁蓄热温度波动

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摇摆运动下单相自然循环流动特点

核动力工程 2005年第6期26卷 559-563页

作者：谭思超张红岩庞凤阁高璞珍哈尔滨工程大学动力与核能工程学院 150001

针对摇摆工况下单相自然循环流动的特点进行实验研究。实验结果表明,流体在摇摆作用下产生波动；波动频率与摇摆频率一致。理论分析表明,摇摆对自然循环的影响主要有两个方面,一方面摇摆引起回路空间位置的改变导致自然循环驱动压头发... 详细信息

针对摇摆工况下单相自然循环流动的特点进行实验研究。实验结果表明,流体在摇摆作用下产生波动；波动频率与摇摆频率一致。理论分析表明,摇摆对自然循环的影响主要有两个方面,一方面摇摆引起回路空间位置的改变导致自然循环驱动压头发生变化；另一方面,摇摆引起的附加加速度使回路产生附加压降。通过建立简化模型,得出了摇摆周期、摇摆振幅和其他参数对单相自然循环流动影响的规律。

关键词：自然循环摇摆运动单相流动波动频率摇摆频率

摇摆运动下多环路主冷却剂系统自然循环流量的稳定性分析

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原子能科学技术 2020年第6期54卷 1099-1107页

作者：孙涛军彭军王畅郝锐中国舰船研究设计中心湖北武汉430064 海军装备部北京100841

海洋核动力平台因其突出的安全性已成为当今核能领域热点研究问题之一,但在海洋等非惯性条件下会使一回路系统的热工特性发生变化.针对此问题,本文对几种典型的一回路系统在摇摆条件下的自然循环流量波动特性进行计算分析.分别建立典型... 详细信息

海洋核动力平台因其突出的安全性已成为当今核能领域热点研究问题之一,但在海洋等非惯性条件下会使一回路系统的热工特性发生变化.针对此问题,本文对几种典型的一回路系统在摇摆条件下的自然循环流量波动特性进行计算分析.分别建立典型的双环路、三环路、四环路的一回路系统模型布置方案,并同时考虑摇摆中心的位置,根据流体动量守恒方程,得到不同状态下一回路系统内的流量变化规律.对于单堆双环路系统,摇摆中心在船上/中/下部位置时,环路流量波动幅度分别为13.2%/11.2%/9.5%,堆芯流量波动幅度分别为0.9%/0.8%/0.6%;对于单堆三环路系统,摇摆中心在船下部时,环路流量和堆芯流量波动幅度分别为9.2% 和0.8%;对于单堆四环路系统,摇摆中心在船下部时,布置方案1和方案2的环路流量波动幅度分别为9.5% 和9.2%,堆芯流量波动幅度分别为0.9% 和0.7%.计算结果表明:采用单堆双环路的设计布置方案是最有利于系统稳定性的.

关键词：海洋核动力系统布置摇摆运动自然循环流量波动

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摇摆运动对过冷沸腾流体中汽泡受力的影响

核动力工程 2008年第2期29卷 20-23页

作者：秦胜杰高璞珍哈尔滨工程大学核科学与技术学院 150001

摇摆运动引起的附加加速度会对过冷沸腾汽泡的受力产生影响。计算分析发现,附加加速度对汽泡本身的影响相对汽泡所受的其他力可以忽略不计;附加加速度会引起流量的波动,而汽泡受力大小和流量有密切的关系。本文计算了摇摆运动下的汽泡受... 详细信息

摇摆运动引起的附加加速度会对过冷沸腾汽泡的受力产生影响。计算分析发现,附加加速度对汽泡本身的影响相对汽泡所受的其他力可以忽略不计;附加加速度会引起流量的波动,而汽泡受力大小和流量有密切的关系。本文计算了摇摆运动下的汽泡受力,并与不摇摆时的进行了比较,发现摇摆运动对汽泡受力的影响很大,这样会使汽泡脱离点位置发生明显的改变,进而影响沸腾换热。

关键词：摇摆运动过冷沸腾汽泡受力