豎直窄矩形流道液泛特性研究.pdf

1、液泛現(xiàn)象廣泛存在于降膜蒸發(fā)器、回流冷凝器和熱管等工業(yè)設備中。反應堆內(nèi)可能出現(xiàn)的兩相流逆向流動,特別是事故狀態(tài)下蒸汽發(fā)生器內(nèi)的回流冷凝極限對反應堆安全性具有重要影響。隨著科技的發(fā)展和反應堆設計的不斷改進,相應的堆芯換熱通道由傳統(tǒng)的較大口徑變?yōu)檎∧酥廖⑿〕叽?深入研究窄小通道內(nèi)的液泛問題為開發(fā)新型反應堆提供理論基礎和實驗依據(jù),具有重要實際意義。本文對豎直窄矩形流道液泛進行了理論分析和實驗研究,通過流道內(nèi)液泛試驗現(xiàn)象與壓差變化規(guī)律分析了氣體

2、入口條件、流道長度和流道間隙等因素與液泛起始點、完全攜帶點、流向反轉點和液泛消失點的內(nèi)在聯(lián)系,闡述了豎直窄矩形流道內(nèi)的液泛機理;分析了豎直窄矩形流道液泛產(chǎn)生的原因,深入研究了完全攜帶點、流向反轉點和液泛消失點的影響因素;最后將豎直窄矩形流道液泛和傳統(tǒng)流道液泛進行了對比。主要成果如下:
　　1.與傳統(tǒng)流道以壓差突變判斷液泛起始點不同,豎直窄矩形流道液泛發(fā)生時需要具備四點特征:流道內(nèi)壓差有明顯的變化;有液體被攜帶出注水口;流道內(nèi)液體下

3、泄流量明顯降低;流道內(nèi)出現(xiàn)強烈擾動的液膜。
　　2.在相同的液體流量下,發(fā)生液泛時,流道間隙越小所需要的氣體流量越少。流道長度越長,流道內(nèi)壓力越大,發(fā)生液泛時所需要的氣體流量越小。氣體入口條件是影響液泛起始點的重要因素。平切口氣體入口條件發(fā)生液泛時所需氣體流速最低,喇叭口氣體入口條件發(fā)生液泛時所需氣體流速最高,斜切口介于喇叭口與平切口之間。三種氣體入口條件的液泛產(chǎn)生位置不同,平切形入口和斜切形入口液泛在流道氣體入口產(chǎn)生,而喇叭形入

4、口液泛則在液體入口處產(chǎn)生。
　　3.完全攜帶點與氣體流量大小、氣體入口條件和流道注水量無關。流向反轉點與氣體流量大小、氣體入口條件和流道注水量無關,而與流道干燥程度有關;相同水流量條件下,流道濕潤時發(fā)生流向反轉所需的氣體流量要比流道干燥時所需要的氣體流量大的多。
　　4.在不同的流道長度、流道間隙、氣體入口條件下液泛消失現(xiàn)象均存在一定的滯后。水流量較小時,液泛起始點和消失點差別不太大,隨液體流量的不斷增大,液泛消失滯后現(xiàn)象越