检索结果-内蒙古大学图书馆

核动力工程 2012年第6期33卷 65-71页

作者：魏敬华潘良明袁德文闫晓黄彦平重庆大学低品位能源利用技术及系统教育部重点实验室重庆400044 中国核动力研究设计院中核集团核反应堆热工水力技术重点实验室成都610041

基于计算流体动力学(CFD)软件对不同压力和热流密度下矩形流道内过冷流动沸腾进行模拟。相变模型通过用户自定义函数(UDF)描述质量和能量传递实现,汽-液界面捕捉通过流体体积法(VOF)获得。研究结果表明,蒸发和冷凝的交互作用会在垂直于... 详细信息

基于计算流体动力学(CFD)软件对不同压力和热流密度下矩形流道内过冷流动沸腾进行模拟。相变模型通过用户自定义函数(UDF)描述质量和能量传递实现,汽-液界面捕捉通过流体体积法(VOF)获得。研究结果表明,蒸发和冷凝的交互作用会在垂直于流动方向的截面内形成二次流以增强壁面附近的微对流。汽泡在滑移过程中逐渐长大,并与邻近汽泡聚合形成更大的汽泡,且变形逐渐加大。汽泡滑移会增强下游区域的换热,从而抑制下游核化点的产生。随着压力升高和热流密度降低,汽泡尺寸、生长速度以及出口处平均空泡份额都会减小。汽泡生长曲线和沸腾起始点(ONB)附近加热壁面温度模拟结果与文献中关联式吻合良好。

关键词：相变二次流动汽泡滑移 VOF模型 Lee模型数值模拟

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蚀刻后折角圆弧对折线微通道内流动换热特性的影响分析

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原子能科学技术 2022年第6期56卷 1171-1179页

作者：唐佳刘旻昀黄彦平王俊峰臧金光刘光旭刘睿龙刘生晖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 东南大学能源热转换及其过程测控教育部重点实验室江苏南京210096

应用实验测量结合数值模拟的方法研究了蚀刻后折角圆弧对折线微通道内流动换热特性的影响。实验测量结果表明,化学蚀刻过程中的侧蚀现象必然导致折线流道折角处产生圆弧过渡,且圆弧半径随流道倾角的增加呈幂函数衰减。数值模拟结果表明... 详细信息

应用实验测量结合数值模拟的方法研究了蚀刻后折角圆弧对折线微通道内流动换热特性的影响。实验测量结果表明,化学蚀刻过程中的侧蚀现象必然导致折线流道折角处产生圆弧过渡,且圆弧半径随流道倾角的增加呈幂函数衰减。数值模拟结果表明:扰流角处圆弧过渡将显著顺滑流动而不显著地降低换热,45°流道倾角时,折角处圆弧过渡可使单位长度压降减小约91.9%,Nu最大将减小12.5%;当流道倾角<45°时,导流角弧度半径影响较小,建立流道模型时可设定导流角弧度半径等于扰流角弧度半径以简化模型;折角处圆弧过渡的复合折线流道形式是折线微流道结构优化的重要方向,且流道倾角越大优化效果越明显。

关键词：化学蚀刻折角圆弧折线微通道热工水力

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窄矩形通道内搅混流和环状流相界面参数的计算方法

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原子能科学技术 2022年第8期56卷 1566-1574页

作者：程林海谷海峰刘安泰虞想张君毅哈尔滨工程大学核安全与仿真技术国防重点学科实验室黑龙江哈尔滨150001 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

空泡份额和界面浓度是两相流动中重要的相界面参数,准确获取窄矩形通道内搅混流和环状流工况下空泡份额和界面浓度是构建和完善两流体模型的关键。本文针对横截面为65 mm×2 mm的矩形通道开展了气液两相流动特性可视化实验研究,气... 详细信息

空泡份额和界面浓度是两相流动中重要的相界面参数,准确获取窄矩形通道内搅混流和环状流工况下空泡份额和界面浓度是构建和完善两流体模型的关键。本文针对横截面为65 mm×2 mm的矩形通道开展了气液两相流动特性可视化实验研究,气相折算速度j_(g)=1~9 m/s,液相折算速度j_(f)=0.1~1.5 m/s,流型包含搅混流和环状流。提出了基于高速摄像法获取搅混流和环状流下空泡份额和界面浓度的分析计算方法,利用该方法所得空泡份额与窄矩形通道内经验关系式计算值的相对偏差约在10%以内。此计算方法可为研究复杂流型下窄矩形通道内的相界面参数提供理论依据。

关键词：搅混流环状流空泡份额界面浓度窄矩形通道

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微尺度核态沸腾汽泡聚合特性研究

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核动力工程 2016年第3期37卷 26-30页

作者：毕景良柯道友徐建军黄彦平昝元锋中国核动力研究设计院中核集团核反应堆热工水力技术重点实验室成都610213 清华大学热科学与动力工程教育部重点实验室北京100084

从微观角度深入探究汽泡的生长、聚合及传热规律,采用数值仿真的方法,建立相变物理模型。将建立的模型嵌入计算流体动力学(CFD)软件,利用流体体积函数(VOF)相界面追踪方法,对汽泡的生长、运动、聚合及脱离进行探究。设立1个尺寸为3 mm&#... 详细信息

从微观角度深入探究汽泡的生长、聚合及传热规律,采用数值仿真的方法,建立相变物理模型。将建立的模型嵌入计算流体动力学(CFD)软件,利用流体体积函数(VOF)相界面追踪方法,对汽泡的生长、运动、聚合及脱离进行探究。设立1个尺寸为3 mm×2 mm×2 mm的三维微型通道,底部壁面设置5个单元,用于加热并对汽泡底部热流密度进行监测。获得微通道加热条件下汽泡的合并运动形态和底面热流密度分布,并与实验观测值比较。通过对汽泡形态的模拟和底部热流密度的监测,建立汽泡动力学规律与底面热流密度分布的关系,进一步深化对汽泡合并的动力学规律和沸腾传热机理的认识。

关键词：核态沸腾汽泡聚合数值仿真两相传热传质

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竖直向下浸没式蒸汽直接接触冷凝流型研究

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原子能科学技术 2022年第8期56卷 1559-1565页

作者：刘海强郭张鹏邱美铭王升飞牛风雷黄彦平华北电力大学非能动核能安全技术北京市重点实验室北京102206 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610041

直接接触冷凝直接影响核反应堆安全壳抑压系统的性能。本文针对竖直向下浸没式直接接触冷凝流型开展实验研究,采用高速摄影仪记录不同湿阱过冷度条件下的蒸汽冷凝过程,依据流型特征划分了喘振、管外颈缩、向上球型脱落、向上T型脱落4种... 详细信息

直接接触冷凝直接影响核反应堆安全壳抑压系统的性能。本文针对竖直向下浸没式直接接触冷凝流型开展实验研究,采用高速摄影仪记录不同湿阱过冷度条件下的蒸汽冷凝过程,依据流型特征划分了喘振、管外颈缩、向上球型脱落、向上T型脱落4种冷凝流型。研究了各流型对湿阱热分层的影响。实验结果表明,喘振流型和管外颈缩流型会增强湿阱内流体搅混,不易发生热分层,而向上球型脱落流型和向上T型脱落流型易引起热分层。理查森数(Ri)可作为流型转变的无量纲数,Ri<1时为管外颈缩流型,Ri>1时为向上脱落流型。

关键词：直接接触冷凝竖直向下冷凝流型理查森数

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机翼型微通道高效紧凑换热器流动换热特性

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原子能科学技术 2020年第10期54卷 1779-1786页

作者：张天一郭张鹏牛风雷黄彦平华北电力大学非能动核能安全技术北京市重点实验室北京102206 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610041

超临界二氧化碳(S-CO 2)布雷顿循环系统是第4代反应堆采用的新型高效热能转化系统,系统采用微通道高效紧凑换热器作为高低温回热器,其流动换热特性对整体系统热能转化效率有着显著影响。本文采用数值模拟方法,以S-CO 2为流动工质,建立... 详细信息

超临界二氧化碳(S-CO 2)布雷顿循环系统是第4代反应堆采用的新型高效热能转化系统,系统采用微通道高效紧凑换热器作为高低温回热器,其流动换热特性对整体系统热能转化效率有着显著影响。本文采用数值模拟方法,以S-CO 2为流动工质,建立机翼型翼片结构的换热器模型,研究翼片的不同间距对流动换热性能的影响。研究结果表明,交错排列翼片的综合流动换热性能优于翼片并排布置,翼片交错间距为左右间距一半时,增加左右间距,换热器流动换热性能更好。将机翼型微通道换热器与折线型微通道换热器模拟结果进行对比分析表明,机翼型微通道换热器在压降仅为折线型微通道换热器54.174%的情况下,换热性能提升了25.67%。

关键词：超临界二氧化碳微通道高效紧凑换热器热效率机翼型微通道换热器

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箭鱼形翅片微通道流动换热特性研究

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原子能科学技术 2020年第11期54卷 2024-2030页

作者：龚亚郭张鹏张天一王升飞黄彦平牛风雷华北电力大学非能动核能安全技术北京市重点实验室北京102206 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610041

超临界二氧化碳布雷顿循环是第4代核能采用的新一代热能循环系统。紧凑式微通道换热器作为超临界二氧化碳布雷顿循环的高低温回热器,其流动换热特性直接影响整体热电转化的效率。降低回热器的流动阻力,同时维持较高的换热效率是微通道... 详细信息

超临界二氧化碳布雷顿循环是第4代核能采用的新一代热能循环系统。紧凑式微通道换热器作为超临界二氧化碳布雷顿循环的高低温回热器,其流动换热特性直接影响整体热电转化的效率。降低回热器的流动阻力,同时维持较高的换热效率是微通道换热器优化设计的重要研究内容。箭鱼形翅片微通道设计借鉴仿生学原理,理论上可显著降低流动阻力。本文以超临界二氧化碳为流动工质,建立箭鱼形翅片换热器的模型并进行三维数值模拟,分析不同排列下的箭鱼形翅片设计对换热器流动换热特性的影响。同时对箭鱼形翅片设计与传统商用折线形微通道换热器流动换热特性进行对比分析。研究分析表明,在相同雷诺数下,箭鱼形翅片微通道的努塞尔数为折线形流道的2倍,而压降仅为其1/2,所以箭鱼形翅片微通道换热器的流动换热特性明显优于折线形换热器。通过优化分析,发现箭鱼形翅片设计最优的排列间距为沿流动方向的翅片间距La=8 mm,垂直于流动方向的翅片间距Lb=6 mm。

关键词：超临界二氧化碳箭鱼形翅片换热性能压降损失微通道换热器折线形换热器

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适用于大压降小间距管道的节流件设计及分析

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核动力工程 2013年第4期34卷 126-129页

作者：李妍陆道纲曾小康华北电力大学核科学与工程学院北京102206 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成都610041

节流件广泛应用于核电站各类管道系统中,对于大压降和短距离的管道系统,节流孔板设置不合理将导致管道振动程度加剧并伴随节流件的孔径、厚度、偏心度和倒角等关键结构参数对节流效果的敏感性进行分析和计算,在此基础上,提出适用于大压... 详细信息

节流件广泛应用于核电站各类管道系统中,对于大压降和短距离的管道系统,节流孔板设置不合理将导致管道振动程度加剧并伴随节流件的孔径、厚度、偏心度和倒角等关键结构参数对节流效果的敏感性进行分析和计算,在此基础上,提出适用于大压降小间距管道的节流件为多级偏心节流孔板。计算表明:多级偏心节流孔板可有效抑制汽蚀和闪蒸的发生,节流效果较好,适用于大压降小间距管道节流。

关键词：节流件大压降小间距多级偏心计算流体动力学(CFD)

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多尺度表面的池沸腾传热特性研究

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核动力工程 2017年第2期38卷 179-183页

作者：郑晓欢纪献兵王野徐进良黄彦平李勇华北电力大学多相流与传热北京市重点实验室北京102206 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成都610041

以粉末烧结的方式制备了多尺度表面,并在常压下以去离子水为工质,对其进行沸腾传热实验,研究表面结构、液体温度、热流密度以及壁面过热度等参数对池沸腾传热的影响。结果表明:烧结多尺度表面能很好地协同蒸汽逸出和液体吸入对孔隙尺度... 详细信息

以粉末烧结的方式制备了多尺度表面,并在常压下以去离子水为工质,对其进行沸腾传热实验,研究表面结构、液体温度、热流密度以及壁面过热度等参数对池沸腾传热的影响。结果表明:烧结多尺度表面能很好地协同蒸汽逸出和液体吸入对孔隙尺度的不同需求,可显著降低沸腾起始点过热度,扩展表面承载高热流密度的能力,大大提高沸腾换热系数;最大换热系数约为光表面的5~6倍。

关键词：多尺度表面池沸腾传热烧结

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流道方位及运动对沸腾两相流动传热行为的影响

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核动力工程 2012年第2期33卷 110-115页

作者：任志豪匡波倪超秦胜杰张震黄彦平闫晓上海交通大学核科学与工程学院上海200240 中国核动力研究设计院中核集团核反应堆热工水力技术重点实验室成都610041

基于两流体模型与固壁非稳态导热模型,结合有关关联式组合与参数综合比选下的模型验证,建立分析流道内沸腾流动传热的瞬态数值模拟程序。通过引入运动下附加加速度模型,研究流道形位与运动等因素对流道内沸腾流动与传热的影响。诸因素... 详细信息

基于两流体模型与固壁非稳态导热模型,结合有关关联式组合与参数综合比选下的模型验证,建立分析流道内沸腾流动传热的瞬态数值模拟程序。通过引入运动下附加加速度模型,研究流道形位与运动等因素对流道内沸腾流动与传热的影响。诸因素对沸腾传热系数、流动压降、固壁温度以及传热流动的瞬态行为影响的计算分析结果对相关堆芯流道的试验设计与应用具有指导意义。

关键词：矩形流道沸腾流动与传热附加加速度数值模拟

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