检索结果-内蒙古大学图书馆

原子能科学技术 2023年第8期57卷 1544-1552页

作者：李宗坤范广铭曾晓波严一鸣马富兵哈尔滨工程大学核科学与技术学院黑龙江哈尔滨150001 哈尔滨工程大学黑龙江省核动力装置性能与设备重点实验室黑龙江哈尔滨150001

过冷沸腾由于相变的存在导致传热大幅增强而广泛应用于多数换热设备中,棒束中过冷沸腾的应用十分广泛。在特定应用条件下,棒束会在倾斜条件下进行工作,因此,倾斜加热棒束壁面过冷流动沸腾传热特性的研究十分重要。本文结合汽泡动力学,... 详细信息

过冷沸腾由于相变的存在导致传热大幅增强而广泛应用于多数换热设备中,棒束中过冷沸腾的应用十分广泛。在特定应用条件下,棒束会在倾斜条件下进行工作,因此,倾斜加热棒束壁面过冷流动沸腾传热特性的研究十分重要。本文结合汽泡动力学,根据倾斜工况下汽泡脱离特点,制定了倾斜条件下汽泡脱离准则,并对汽泡进行受力计算,得到了汽泡脱离直径等相关参数。此外,以力平衡模型作为汽泡参数计算基础,考虑倾斜壁面汽泡行为特征——只存在脱离汽泡,建立了倾斜棒束壁面热流分配机理模型,实现了对壁面热流密度的计算。模型计算结果表明,在误差线±20%以内可捕捉81.25%的数据,平均相对误差约为13.07%。

关键词：过冷流动沸腾倾斜加热棒束汽泡动力学壁面热流分配机理模型

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大管径管束外含空气的蒸汽冷凝传热特性分析

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哈尔滨工程大学学报 2023年第7期44卷 1234-1241页

作者：彭翔边浩志吴桐雨周书航曹夏昕哈尔滨工程大学核科学与技术学院黑龙江哈尔滨150001 哈尔滨工程大学黑龙江省核动力装置性能与设备重点实验室黑龙江哈尔滨150001

管束外含大量空气的蒸汽冷凝传热是非能动安全壳热量导出系统运行过程中的一个重要现象,它直接影响该系统向外界导出热量的效率。本文采用数值模拟的方法对大管径管束(d=38 mm)外含大量空气的蒸汽冷凝传热特性进行了分析。结果表明:此... 详细信息

管束外含大量空气的蒸汽冷凝传热是非能动安全壳热量导出系统运行过程中的一个重要现象,它直接影响该系统向外界导出热量的效率。本文采用数值模拟的方法对大管径管束(d=38 mm)外含大量空气的蒸汽冷凝传热特性进行了分析。结果表明:此工况下,顺排管束的平均传热系数优于叉排管束,且提高幅度随管间距的增大而减小;管束的平均换热系数随管间距的增大而增大,在管间距为3 d时,除管束中心的3根传热管外,其余传热管上的冷凝换热系数均大于单管。

关键词：蒸汽冷凝不凝性气体大管径排列方式管间距管束列数换热系数数值模拟

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冷凝面形状影响含空气蒸汽冷凝特性数值分析

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哈尔滨工程大学学报 2023年第7期44卷 1194-1200,1226页

作者：周书航丁铭李文涛彭翔边浩志哈尔滨工程大学核动力装置性能与设备黑龙江省重点实验室黑龙江哈尔滨150001 哈尔滨工程大学核科学与技术学院黑龙江哈尔滨150001

为评估蒸汽在不同形状壁面的冷凝特性,本文基于不同壁面(单管、平板、圆柱、球形)在压力为0.1~1.6 MPa、空气质量分数为0.1~0.9、过冷度为10~80℃的参数范围,开展了含空气蒸汽冷凝数值分析。结果表明:冷凝面形状对蒸汽冷凝特性有显著影... 详细信息

为评估蒸汽在不同形状壁面的冷凝特性,本文基于不同壁面(单管、平板、圆柱、球形)在压力为0.1~1.6 MPa、空气质量分数为0.1~0.9、过冷度为10~80℃的参数范围,开展了含空气蒸汽冷凝数值分析。结果表明:冷凝面形状对蒸汽冷凝特性有显著影响,主要可分为曲率效应和结构效应的影响。基于2种效应提出了曲率强化因子和结构强化因子,发现曲率强化因子与压力、过冷度呈负相关关系,与空气质量分数呈正相关关系;结构强化因子与压力、过冷度、空气质量分数均呈正相关关系。曲率效应引发的强化效果最大可达16%,结构效应引发的强化作用最大可达32%。此外,单管换热性能最佳,圆柱与平板其次,球形面换热性能最低。

关键词：冷凝面形状蒸汽冷凝数值模拟气体压力过冷度空气质量分数曲率效应结构效应

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全厂断电事故下壳内热工水力与非能动安全壳热量导出系统耦合特性实验研究

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哈尔滨工程大学学报 2023年第7期44卷 1096-1103页

作者：李伟初炜钰丛继东张楠孟兆明孙中宁哈尔滨工程大学黑龙江省核动力装置性能与设备重点实验室黑龙江哈尔滨150001 哈尔滨工程大学核科学与技术学院黑龙江哈尔滨150001

为研究全厂断电始发的严重事故下安全壳内热工水力与非能动安全壳热量导出系统的耦合特性,本文利用PANGU安全壳综合试验装置研究了全厂断电事故工况下壳内温度分布特性、氦气分布特性以及壳内流场特性,并分析了非能动安全壳热量导出系... 详细信息

为研究全厂断电始发的严重事故下安全壳内热工水力与非能动安全壳热量导出系统的耦合特性,本文利用PANGU安全壳综合试验装置研究了全厂断电事故工况下壳内温度分布特性、氦气分布特性以及壳内流场特性,并分析了非能动安全壳热量导出系统在安全壳与非能动安全壳热量导出系统耦合的复杂热工水力环境下的工作状态。结果表明:在全厂断电事故工况下,非能动安全壳热量导出系统具有足够的排热能力,能够保证安全壳的压力峰值小于设计值,且具有足够的安全裕量。随着事故进程的发展,壳内温度分布逐渐趋于均匀。氦气受到壳内内部环流的作用以及浓度扩散的影响,其分布不均匀性在氦气停止输入后逐渐降低。

关键词：全厂断电事故安全壳非能动安全壳热量导出系统耦合特性热工水力特性实验装置氦气分布壳内流场

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失水事故下安全壳内热工水力与非能动安全壳热量导出系统耦合特性

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哈尔滨工程大学学报 2023年第7期44卷 1104-1111页

作者：初炜钰丛继东李文涛张楠孟兆明哈尔滨工程大学黑龙江省核动力装置性能与设备重点实验室黑龙江哈尔滨150001 哈尔滨工程大学核科学与技术学院黑龙江哈尔滨150001

为研究冷管段失水事故下安全壳内热工水力特性、非能动安全壳热量导出系统的耦合特性与失水事故后安全壳的响应特性,本文基于相似理论建立了一套大比例安全壳综合试验装置。通过该实验装置获得压力、壳内气体温度、壳内气体成分与浓度... 详细信息

为研究冷管段失水事故下安全壳内热工水力特性、非能动安全壳热量导出系统的耦合特性与失水事故后安全壳的响应特性,本文基于相似理论建立了一套大比例安全壳综合试验装置。通过该实验装置获得压力、壳内气体温度、壳内气体成分与浓度等参数,对安全壳大空间内温度分布、不凝结气体分布以及壳内流场的特性进行研究。结果表明:在安全壳与非能动安全壳热量导出系统耦合作用下,非能动安全壳热量导出系统具有足够的排热能力,可以确保事故工况下安全壳内压力得到有效抑制,壳峰值压力均低于设计限值,且具有足够的安全裕量。同时,随着喷放进入后期,壳内温度与不凝结气体分布的不均匀性逐渐降低,壳内呈现环流状态。本文也可为后续自主开发模拟带有非能动安全壳热量导出系统的安全壳内热工水力行为的程序提供有力的支持,进而提高我国核电设计能力与技术水平。

关键词：失水事故安全壳非能动安全壳热量导出系统耦合特性热工水力特性实验装置不凝结气体壳内流场

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不同管径管外含空气/CO_(2)蒸汽冷凝传热特性分析

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哈尔滨工程大学学报 2023年第7期44卷 1220-1226页

作者：彭翔边浩志周书航李文涛曹夏昕哈尔滨工程大学核科学与技术学院黑龙江哈尔滨150001 哈尔滨工程大学黑龙江省核动力装置性能与设备重点实验室黑龙江哈尔滨150001

当反应堆发生严重事故时,堆芯熔融物可能与安全壳中的混凝土发生相互作用,产生大量CO_(2)并释放到安全壳的气空间中。为了研究CO_(2)对安全壳内蒸汽冷凝的影响,本文采用数值模拟的方法对不同管径条件下竖直圆管外含空气/CO_(2)的蒸汽冷... 详细信息

当反应堆发生严重事故时,堆芯熔融物可能与安全壳中的混凝土发生相互作用,产生大量CO_(2)并释放到安全壳的气空间中。为了研究CO_(2)对安全壳内蒸汽冷凝的影响,本文采用数值模拟的方法对不同管径条件下竖直圆管外含空气/CO_(2)的蒸汽冷凝传热特性进行了数值模拟分析,考察了CO_(2)浓度的变化在不同条件下对含不凝性气体的蒸汽冷凝的影响。研究结果表明:在不同管径条件下,CO_(2)的存在都会增大冷凝传热系数,提升幅度可达30%以上。此外,传热管管径与CO_(2)的引入都不会改变局部冷凝传热系数在传热管轴向上的分布趋势,即由传热管顶部至底部,局部冷凝传热系数先迅速降低后缓慢增大。

关键词：竖直圆管蒸汽冷凝不凝性气体二氧化碳多组分气体不同管径换热系数数值计算

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竖直管外含空气蒸汽冷凝-层流液膜耦合分析

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哈尔滨工程大学学报 2023年第7期44卷 1188-1193页

作者：周书航边浩志吴桐雨李文涛丁铭哈尔滨工程大学核动力装置性能与设备黑龙江省重点实验室黑龙江哈尔滨150001 哈尔滨工程大学核科学与技术学院黑龙江哈尔滨150001

由于空气的存在,目前含空气蒸汽冷凝数值分析中常忽略液膜,为弥补含空气蒸汽冷凝研究中忽略液膜的不足,本文提出了一种竖直管外含空气蒸汽冷凝-层流液膜耦合修正模型并进行了分析。结果表明:该模型能在广的参数范围内较好地预测COAST实... 详细信息

由于空气的存在,目前含空气蒸汽冷凝数值分析中常忽略液膜,为弥补含空气蒸汽冷凝研究中忽略液膜的不足,本文提出了一种竖直管外含空气蒸汽冷凝-层流液膜耦合修正模型并进行了分析。结果表明:该模型能在广的参数范围内较好地预测COAST实验结果,偏差在10%以内。此外,得到了液膜效应的作用机制,发现液膜对换热既有强化作用也有抑制作用,强化作用主要源于液膜沿壁面加速引起的对流强化,抑制作用主要源于液膜增厚引起的导热恶化。当空气质量分数小于0.5时,液膜的热阻占比会快速增加,最高可达60%以上,液膜将不可忽略。基于液膜效应的分析,划分了COAST实验液膜流态区域范围。当处在高压、高蒸汽浓度下,管外液膜将不限于层流,部分高度会达到湍流态。

关键词：液膜蒸汽冷凝数值模拟层流压力空气质量分数过冷度竖直管

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波形板干燥器临界流速的冷热态转换

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哈尔滨工程大学学报 2022年第4期43卷 516-521页

作者：李茹温济铭陈博文王博田瑞峰毛峰哈尔滨工程大学核科学与技术学院黑龙江哈尔滨150001 哈尔滨工程大学黑龙江省核动力装置性能与设备重点实验室黑龙江哈尔滨150001

为研究波形板干燥器临界流速冷态与热态之间的转换关系,本文通过对液膜破裂进行理论建模分析,得到波形板干燥器临界流速冷热态转换关系因子。搭建了波形板干燥器分离性能研究台架,对本文所提出的转换关系因子以及现有的2个转换关系因子... 详细信息

为研究波形板干燥器临界流速冷态与热态之间的转换关系,本文通过对液膜破裂进行理论建模分析,得到波形板干燥器临界流速冷热态转换关系因子。搭建了波形板干燥器分离性能研究台架,对本文所提出的转换关系因子以及现有的2个转换关系因子进行对比验证。研究结果表明:对液膜破裂现象进行分析得到的冷热态临界速度换算因子γ更能准确描述冷态与热态之间的转化关系,对液膜破裂分析所建立的冷热态转化模型相较于通过液滴破裂分析所建立的转化模型更能准确对临界流速进行预测。

关键词：波形板干燥器临界流速冷热态转换:液膜破裂汽水分离器实验研究分离效率双钩

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堵塞沉积对波形板汽水分离器运行特性的影响规律及机理

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哈尔滨工程大学学报 2024年第5期45卷 982-988页

作者：买丹婕赵富龙刘庆祝田瑞峰谭思超哈尔滨工程大学核科学与技术学院黑龙江哈尔滨150001 哈尔滨工程大学黑龙江省核动力装置性能与设备重点实验室黑龙江哈尔滨150001

在核电厂装置运行的热态工况下,波形板汽水分离器内高温高压且湿度较大,易出现腐蚀现象,产生沉积物并影响汽水分离性能。为研究沉积堵塞现象对波形板汽水分离器运行特性的影响机理,本文运用CFD软件对不同堵塞程度的波形板建立了经过合... 详细信息

在核电厂装置运行的热态工况下,波形板汽水分离器内高温高压且湿度较大,易出现腐蚀现象,产生沉积物并影响汽水分离性能。为研究沉积堵塞现象对波形板汽水分离器运行特性的影响机理,本文运用CFD软件对不同堵塞程度的波形板建立了经过合理简化的二维模型,在不同热态工况下对波形板分离器开展数值计算与分析,得到了堵塞程度对波形板运行特性的影响规律和作用机理。结果表明:堵塞沉积的波形板压降和分离效率随工况的变化趋势均与未堵塞时较为相似;沉积物使实际流通截面变小,从而使波形板的压降增大,且压降增幅随堵塞程度增大而增大;沉积物明显影响了液滴的碰撞分离过程,使分离效率降低;在疏水钩未失效前,波形板分离效率的降幅随堵塞程度增大而增大;在压降、效率增幅方面,沉积物在低流速工况下的影响程度更大。研究结果为波形板的沉积堵塞研究及其运行和设计提供了一定的理论支撑和科学依据。

关键词：波形板汽水分离器堵塞沉积分离效率汽水分离运行特性

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安全壳内蒸汽冷凝驱使的氦气分层特性

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哈尔滨工程大学学报 2021年第12期42卷 1786-1791页

作者：刘丰孙中宁丁铭边浩志黑龙江省核动力装置性能与设备重点实验室黑龙江哈尔滨150001 哈尔滨工程大学核科学与技术学院黑龙江哈尔滨150001

为了进一步认识核电站严重事故下安全壳内氢气-空气-蒸汽混合气体输运与冷凝的复杂耦合现象,本文研究了针对冷凝及组分输运的实验装置。利用Star-ccm+软件在宽氦气浓度、宽蒸汽浓度条件下,对单一传热管外蒸汽冷凝及气体输运过程进行数... 详细信息

为了进一步认识核电站严重事故下安全壳内氢气-空气-蒸汽混合气体输运与冷凝的复杂耦合现象,本文研究了针对冷凝及组分输运的实验装置。利用Star-ccm+软件在宽氦气浓度、宽蒸汽浓度条件下,对单一传热管外蒸汽冷凝及气体输运过程进行数值模拟分析。结合相应的验证实验,提出了用于评估冷凝作用下混合气体氦气分层的经验判别式和理论判别式。模拟结果揭示了蒸汽冷凝作用下氦气-空气-蒸汽混合气体形成稳定的氦气分层,关联式判别结果与实验结果具有较好的一致性。

关键词：核电站安全壳多组分气体不凝性气体冷凝气体输运氢气分层氢气聚集氢气风险

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