开式自然循环系统启动特性实验研究 被引量：6

1

作者 郭雪晴 孙中宁 王建军 《核技术》 CAS CSCD 北大核心 2014年第4期69-74,共6页

对开式自然循环系统的启动过程进行了实验研究,并详细分析了不同加热功率和不同入口过冷度条件下系统出现的实验现象和流动特性,最后给出了自然循环系统在启动过程中的流动不稳定性边界图。结果如下:在低加热功率下,随着入口过冷度的减... 对开式自然循环系统的启动过程进行了实验研究,并详细分析了不同加热功率和不同入口过冷度条件下系统出现的实验现象和流动特性,最后给出了自然循环系统在启动过程中的流动不稳定性边界图。结果如下:在低加热功率下,随着入口过冷度的减小系统会依次经历单相稳定、两相振荡和两相稳定流动;增大加热功率会使系统的两相流动不稳定范围增大,甚至很难形成稳定的两相流动。在两相振荡阶段,系统会出现由闪蒸诱发的不稳定流动以及由沸腾喷发和闪蒸共同诱发的不稳定流动两种模式,这两种不同模式的流动不稳定性均属于密度波不稳定性。 展开更多

关键词 开式自然循环 启动过程 闪蒸 沸腾喷发 密度波不稳定性

原文传递

开式自然循环系统中间歇喷泉流动的实验研究 被引量：5

2

作者 侯晓凡 孙中宁 +2 位作者 孙秋南 范广铭 雷文静 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第4期556-561,共6页

为了研究开式自然循环系统中间歇喷泉流动的形成机理和流动特性,采用实验研究和热平衡分析的方法进行了实验研究。结果表明,产生间歇喷泉的主要原因是加热功率与孕育期内自然循环输热能力不匹配,导致加热段出口处出现热力不平衡的局部... 为了研究开式自然循环系统中间歇喷泉流动的形成机理和流动特性,采用实验研究和热平衡分析的方法进行了实验研究。结果表明,产生间歇喷泉的主要原因是加热功率与孕育期内自然循环输热能力不匹配,导致加热段出口处出现热力不平衡的局部过热现象,而过冷沸腾汽泡聚集形成的弹状流又为出口引入较强扰动,导致局部过热区域发生闪蒸,进而诱发间歇喷泉。另外实验结果还显示,功率密度、自然循环流速和出口阻力等因素均对间歇喷泉的发生区域具有重要影响。根据间歇喷泉的物理过程,提出新的沸腾延迟时间计算方法来对其振荡周期进行预测,预测效果较好。 展开更多

关键词 开式自然循环 间歇喷泉 实验研究 流型转变 喷泉区域 热平衡分析 沸腾延迟时间

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“华龙一号”非能动安全壳热量导出系统研究

3

作者 邢继 孙中宁 +1 位作者 于勇 丁铭 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第7期1089-1095,共7页

为了避免类似福岛核泄漏事故的再次发生,各国在第三代核电机组的设计中,考虑采用非能动安全技术。非能动安全壳热量导出系统是我国“华龙一号”最重要的非能动安全系统之一,是实现最高核电建设标准的重要保障。本文主要从系统方案设计... 为了避免类似福岛核泄漏事故的再次发生,各国在第三代核电机组的设计中,考虑采用非能动安全技术。非能动安全壳热量导出系统是我国“华龙一号”最重要的非能动安全系统之一,是实现最高核电建设标准的重要保障。本文主要从系统方案设计、内部换热器热工水力特性分析、系统综合性能实验和安全壳热工水力耦合特性实验等方面对非能动安全壳热量导出系统研究工作进行了总结,介绍了所开展研究的主要内容、所建实验装置的概况和得出的主要结论。上述理论分析和实验验证表明:所开发的非能动安全壳热量导出系统的排热能力远大于设计要求。 展开更多

关键词 “华龙一号” 非能动安全壳热量导出系统 开式自然循环 闭式自然循环 系统方案设计 内部换热器 综合性能实验 热工水力耦合特性

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开式自然循环闪蒸不稳定的线性均相流模型 被引量：4

4

作者 侯晓凡 孙中宁 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第7期930-935,共6页

针对开式自然循环闪蒸不稳定边界的判定问题,本文运用状态空间方法对其进行研究,提出了描述该过程的线性均相流模型,导出了判断系统稳定性的状态空间表达式,并求解得到了闪蒸不稳定的边界。模型计算结果和实验结果符合较好,仅在高加热... 针对开式自然循环闪蒸不稳定边界的判定问题,本文运用状态空间方法对其进行研究,提出了描述该过程的线性均相流模型,导出了判断系统稳定性的状态空间表达式,并求解得到了闪蒸不稳定的边界。模型计算结果和实验结果符合较好,仅在高加热功率工况下存在一定偏差,而形成偏差的原因是加热段内沸腾喷发过程对闪蒸过程产生强烈的干扰,使其无法形成稳定的闪蒸流动。同时实验中通过注气诱导法排除了对闪蒸过程的影响,得到新的闪蒸不稳定边界,与模型计算得到的下边界符合很好,证明了本模型结果具有较高的准确性。 展开更多

关键词 开式自然循环 闪蒸不稳定 线性均相流模型 状态空间方程 注气诱导法 稳定闪蒸

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开式自然循环系统实例优化设计研究 被引量：3

5

作者 李贵敬 王天泽 +1 位作者 陈先培 刘佳伟 《核科学与工程》 CAS CSCD 北大核心 2021年第2期395-401,共7页

本文以核电厂安全壳非能动余热排出系统设计为应用背景,以某开式自然循环系统为研究对象,采用自主开发仿真程序结合新型优化算法的分析方法,开展针对该系统的实例优化研究。通过参数敏感度分析确定了由传热管高度、传热管根数、传热管... 本文以核电厂安全壳非能动余热排出系统设计为应用背景,以某开式自然循环系统为研究对象,采用自主开发仿真程序结合新型优化算法的分析方法,开展针对该系统的实例优化研究。通过参数敏感度分析确定了由传热管高度、传热管根数、传热管内径、绝热管直径和绝热上升段高度构成的优化变量向量,以系统运行1400s单位面积累积换热量作为优化目标,利用改进遗传算法获得在满足循环系统稳定性要求下的最优结构参数。结果表明,经优化后的系统运行1400s时单位面积累积换热量增加了20.8%,有效地改善了系统的换热能力。研究结果为系统结构参数的选取提供了数据支撑,具有一定的理论参考价值。 展开更多

关键词 开式自然循环 结构参数 优化设计

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开式自然循环系统启动特性研究 被引量：2

6

作者 侯晓凡 孙中宁 +2 位作者 范广铭 丁铭 宿吉强 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第10期1772-1777,共6页

针对开式自然循环系统启动特性进行了实验研究。实验表明:不同加热功率下,开式自然循环系统会经历不同的流动演化过程。低加热功率下,系统经历单相循环、喷泉不稳定,最终演化为闪蒸不稳定;中等以及高加热功率下,系统依次经历单相循环、... 针对开式自然循环系统启动特性进行了实验研究。实验表明:不同加热功率下,开式自然循环系统会经历不同的流动演化过程。低加热功率下,系统经历单相循环、喷泉不稳定,最终演化为闪蒸不稳定;中等以及高加热功率下,系统依次经历单相循环、喷泉不稳定和沸腾伴随闪蒸不稳定后,分别演化为稳定的汽液流动和密度波振荡。导致启动过程流动演化的主要原因是随着加热管入口水温的升高,管内沸腾现象持续增强,上升段内闪蒸现象则先增强而后减弱,两者相互作用,导致系统流量、相变位置及空泡份额等发生明显变化。最后,绘制了开式自然循环启动过程的无量纲化流动不稳定区域分布图,并拟合得到了喷泉不稳定及闪蒸主导的不稳定起始边界的经验关系式,拟合结果与实验结果符合良好。 展开更多

关键词 开式自然循环 启动特性 流动不稳定 不稳定区域分布

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开式自然循环流动不稳定性的频域法分析 被引量：1

7

作者 李军 李晓明 刘长亮 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第10期1800-1805,共6页

非能动安全壳热量导出系统依靠自然循环导出事故后排入安全壳内的热量,但在运行过程中也可能发生流动不稳定性现象。本文以某开式自然循环非能动安全壳热量导出系统为对象,建立了描述该系统行为的数学模型和本构关系,运用小扰动法对守... 非能动安全壳热量导出系统依靠自然循环导出事故后排入安全壳内的热量,但在运行过程中也可能发生流动不稳定性现象。本文以某开式自然循环非能动安全壳热量导出系统为对象,建立了描述该系统行为的数学模型和本构关系,运用小扰动法对守恒方程进行线性化,通过Laplace变换获得系统质量流速随加热段进口焓变化的传递函数。基于Nyquist稳定性判据,分析了热工参数变化对该自然循环系统稳定性的影响。结果表明:系统的流动稳定性本质上受空泡份额随质量含气率的变化关系的制约,在一定范围内,随着质量含气率的增大,空泡份额对质量含气率的敏感性减弱,系统趋于稳定。 展开更多

关键词 开式自然循环 频域法 不稳定性分析

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结构参数对开式自然循环流动特性的影响

8

作者 郭雪晴 周少伟 宋振国 《船海工程》 北大核心 2022年第S02期57-61,共5页

建立一维均相平衡模型,对可用于非能动热量导出的大尺度开式自然循环系统的瞬态流动特性进行数值模拟,并分析系统结构参数对其流动特性的影响。结果表明,大尺度开式自然循环系统的流动会经历启动、单相流动、过渡阶段和近似两相稳定流动... 建立一维均相平衡模型,对可用于非能动热量导出的大尺度开式自然循环系统的瞬态流动特性进行数值模拟,并分析系统结构参数对其流动特性的影响。结果表明,大尺度开式自然循环系统的流动会经历启动、单相流动、过渡阶段和近似两相稳定流动4个过程,上升段内产生的闪蒸及闪蒸诱发的流量振荡是过渡阶段产生流动不稳定的原因。增加绝热管段高度或直径都能加快单相流动阶段的循环流动,但增加上升段高度对两相阶段的流动影响较小;增大上升段直径对单相流动影响较小,却能增加近似两相稳定流动阶段的循环流量。 展开更多

关键词 非能动热量导出系统 开式自然循环 闪蒸

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开式自然循环系统出口排热管内流型演化研究

9

作者 孙宇翔 徐建军 +4 位作者 周慧辉 邓志勇 袁朝飞 崔迎欢 黄彦平 《核动力工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第2期65-69,共5页

开式自然循环系统作为新型非能动余排系统最终热阱排放回路,其安全稳定运行对于事故工况下堆芯余热安全导出至关重要,本研究通过可视化实验方法观察了开式自然循环系统出口排热管内流型演化特性,发现随着加热功率增加,开式自然循环逐步... 开式自然循环系统作为新型非能动余排系统最终热阱排放回路,其安全稳定运行对于事故工况下堆芯余热安全导出至关重要,本研究通过可视化实验方法观察了开式自然循环系统出口排热管内流型演化特性,发现随着加热功率增加,开式自然循环逐步建立,该系统出口排热管内依次出现单相流、间歇性汽泡流、弥散泡状流、弹状流和间歇喷射流5种典型流型,分析了出口排热管内流型与系统稳定运行之间的关系,发现了开式自然循环系统剧烈振荡的根源,为提高开式自然循环系统流动稳定性提供了参考。 展开更多

关键词 开式自然循环 两相流流型 流动振荡

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低功率条件下低高度差开式自然循环流动模式研究

10

作者 李毅 孙建闯 +5 位作者 彭航 成翔 全标 曹夏昕 周剑 丁铭 《核动力工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第4期50-54,共5页

开式自然循环系统广泛应用于能源和化工领域。在一些特殊条件下,低高度差自然循环系统应运而生,但目前研究并不充分。本文采用蒸汽加热方式,对这类的低高度差开式自然循环系统在低功率水平下的流动模式进行了实验研究,并对其流动模式以... 开式自然循环系统广泛应用于能源和化工领域。在一些特殊条件下,低高度差自然循环系统应运而生,但目前研究并不充分。本文采用蒸汽加热方式,对这类的低高度差开式自然循环系统在低功率水平下的流动模式进行了实验研究,并对其流动模式以及存在物理现象进行了详细的分析。研究发现,在不同功率水平下,因受不凝性气体和过冷沸腾的影响,该自然循环系统主要存在4种流动模式。最后,对不同流动模式转变点的加热段进出口温度进行分析,结果表明加热段出口温度可作为系统流动模式的判定依据。 展开更多

关键词 低高度差自然循环 开式自然循环 不凝性气体 过冷沸腾 流动模式

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一维开式自然循环系统分析程序的实验验证 被引量：2

11

作者 王辉 邢继 +1 位作者 李精精 王明军 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第4期684-690,共7页

基于华龙一号非能动安全壳热量导出系统(PCS)综合性能实验装置实验结果,对采用基于漂移流模型开发的华龙一号PCS程序(PCS-NCCP)进行验证,对比分析了设计工况及非设计工况下PCS-NCCP程序计算值与实验值之间的误差。结果显示,所开发的PCS-... 基于华龙一号非能动安全壳热量导出系统(PCS)综合性能实验装置实验结果,对采用基于漂移流模型开发的华龙一号PCS程序(PCS-NCCP)进行验证,对比分析了设计工况及非设计工况下PCS-NCCP程序计算值与实验值之间的误差。结果显示,所开发的PCS-NCCP程序能模拟PCS的排热能力、稳态运行特性和动态响应特性,程序计算值能很好地跟踪实验的趋势和幅值变化,绝大部分计算误差落在±20%范围内,验证了PCS-NCCP程序的准确性。 展开更多

关键词 华龙一号 开式自然循环系统 实验验证

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