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摘要
为得到通过压力容器外部冷却实现熔融物堆内滞留(IVR-ERVC)条件下椭圆形压力容器下封头外壁临界热流密度(CHF)量值及其分布，本文采用全高度一维ERVC实验回路装置，以椭圆弧形厚壁加热铜块模拟压力容器下封头，在自然循环条件下对不同角度位置处的CHF量值进行实验研究。同时开展可视化实验，通过高速摄影获取CHF发生时近壁面处两相分布及变化的图像，结合观测结果得到了朝下加热曲面上CHF触发典型机理的初步证据，即加热壁面附近液膜蒸干使热量难以有效导出，导致壁面温度快速升高。进一步地，实验研究了入口过冷度、淹没液位、阻力与自然循环流量，以及ERVC流道间距对CHF限值的影响。实验结果表明：在不同条件下，CHF均随加热壁倾角的增加而增大；入口过冷度增加能较明显提高CHF;热壁上的CHF随液位提高略增大；而在一定范围内，通过阀门调节而改变自然循环阻力特性与流量，对CHF的影响相当有限。此外，实验结果表明，流道间距变化对CHF影响较复杂，间距与两相边界层厚度的相对大小以及流道外侧壁对气相的流线型约束状况对CHF量值与分布都有影响。
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单位中国核动力研究设计院; 上海交通大学
