几何参数对含空气蒸汽冷凝影响的数值分析

作者：肖家禹; 孙中宁; 李荣绩; 李文涛; 丁铭; 曹夏昕; 边浩志

来源：原子能科学技术, 2022, 56(10): 2069-2077.

• 不凝性气体
• 凝结
• 管径
• 管长
• 倾角
• 数值模拟

含空气蒸汽冷凝是反应堆失水事故时安全壳内重要的热工水力现象。已有研究多关注气体压力、温度等热工参数对传热特性的影响，而对几何参数的影响及其作用原理分析较少。采用三维CFD数值模拟方法，基于扩散边界层冷凝机理模型研究了管径(4～60 mm)、管长(0.1～7 m)及倾角(0°～90°)对含空气蒸汽冷凝传热特性的影响。结果表明，管径、管长及倾角均对含空气蒸汽冷凝传热特性有显著影响。平均冷凝传热系数随管径的增大而减小；随管长的增长先减小后增大，3 m左右达到最小值；随倾角的增大而增大。局部冷凝传热系数沿管长方向先迅速减小后缓慢增大。倾斜布置时，迎流面产生明显传热强化，向两侧逐渐减弱，背流面存在一定的传热抑制。

• 单位
  哈尔滨工程大学