近临界压力区垂直内螺纹管临界热流密度实验研究

作者：谢海燕; 李耀德; 蒋慧卿; 杨冬

来源：原子能科学技术, 2017, 51(09): 1571-1577.

• 近临界压力
• 内螺纹管
• 偏离泡核沸腾
• 临界热流密度

在近临界压力区,对垂直上升内螺纹管流动沸腾的偏离泡核沸腾(DNB)型临界热流密度(CHF)现象进行了实验研究。试验段采用ф35 mm×5.67 mm六头内螺纹管。实验参数范围为:压力1821 MPa,质量流速5001 000kg/(m2·s),进口过冷度35℃,内壁热负荷40960kW/m2。实验得到了不同工况下的内壁温度和传热系数分布特性,分析了流动参数对内螺纹管中DNB型CHF的影响,并根据实验数据拟合出两相区的传热关联式与临界热流密度(qCHF)预测关联式。内螺纹管的qCHF实验数据被用于与光管的qCHF预测值进行对比,发现内螺纹管具有一定的CHF强化作用,但当压力越靠近临界压力时这种作用会被抑制甚至消失。实验结果表明:在近临界压力下,内螺纹管会在低干度区甚至过冷区发生DNB现象,压力的增大和质量流速的减小均会使DNB提前发生。qCHF随压力的减小和质量流速的增大而增大。在特定工况下,试验段不同截面会分别发生偏离泡核沸腾与蒸干。

• 单位
  西安交通大学; 动力工程多相流国家重点实验室