圆锥角对汽阳极AMTEC圆锥形蒸发器性能影响分析

作者：朱磊; 江新标; 李华琪; 陈森; 田晓艳; 秋穗正

来源：核动力工程, 2020, 41(05): 155-161.

DOI：10.13832/j.jnpe.2020.05.0155

• 碱金属热电转换装置（AMTEC）
• 蒸发器
• 圆锥形
• 毛细极限

为分析汽阳极碱金属热电转换装置(AMTEC)中圆锥角对蒸发器性能影响,建立了汽阳极AMTEC回流芯和圆锥形蒸发器稳态二维热工水力模型,研究了不同运行条件下不同圆锥角对蒸发器表面温度分布、空隙率和毛细极限等参数的影响。结果表明,圆锥形蒸发器较平板形蒸发器具有更大的蒸发面积和更高的表面蒸汽压力。当冷、热端温度分别为623 K和1123 K,电流为2.5 A时,15°圆锥角蒸发器表面蒸汽压力为35.29kPa,比平板形蒸发器高1.62kPa,但深圆锥形蒸发器较浅圆锥形蒸发器具有更大的毛细极限区,且在蒸发器表面中心处更易发生大面积冷凝;电流范围为1～2 A时,15°圆锥角蒸发器表面冷凝面积达7%～18%。因此在汽阳极AMTEC中推荐使用浅圆锥形蒸发器。

• 单位
  西北核技术研究所; 西安交通大学