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(shè)備中。反應(yīng)堆內(nèi)可能出現(xiàn)的兩相流逆向流動(dòng),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(duì)反應(yīng)堆安全性具有重要影響。隨著科技的發(fā)展和反應(yīng)堆設(shè)計(jì)的不斷改進(jìn),相應(yīng)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?jiǎn)栴}為開發(fā)新型反應(yīng)堆提供理論基礎(chǔ)和實(shí)驗(yàn)依據(jù),具有重要實(shí)際意義。本文對(duì)豎直窄矩形流道液泛進(jìn)行了理論分析和實(shí)驗(yàn)研究,通過流道內(nèi)液泛試驗(yàn)現(xiàn)象與壓差變化規(guī)律分析了氣體

2、入口條件、流道長(zhǎng)度和流道間隙等因素與液泛起始點(diǎn)、完全攜帶點(diǎn)、流向反轉(zhuǎn)點(diǎn)和液泛消失點(diǎn)的內(nèi)在聯(lián)系,闡述了豎直窄矩形流道內(nèi)的液泛機(jī)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(diǎn)、流向反轉(zhuǎn)點(diǎn)和液泛消失點(diǎn)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(jìn)行了對(duì)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(diǎn)不同,豎直窄矩形流道液泛發(fā)生時(shí)需要具備四點(diǎn)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(qiáng)烈擾動(dòng)的液膜。
　　2.在相同的液體流量下,發(fā)生液泛時(shí),流道間隙越小所需要的氣體流量越少。流道長(zhǎng)度越長(zhǎng),流道內(nèi)壓力越大,發(fā)生液泛時(shí)所需要的氣體流量越小。氣體入口條件是影響液泛起始點(diǎn)的重要因素。平切口氣體入口條件發(fā)生液泛時(shí)所需氣體流速最低,喇叭口氣體入口條件發(fā)生液泛時(shí)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(diǎn)與氣體流量大小、氣體入口條件和流道注水量無(wú)關(guān)。流向反轉(zhuǎn)點(diǎn)與氣體流量大小、氣體入口條件和流道注水量無(wú)關(guān),而與流道干燥程度有關(guān);相同水流量條件下,流道濕潤(rùn)時(shí)發(fā)生流向反轉(zhuǎn)所需的氣體流量要比流道干燥時(shí)所需要的氣體流量大的多。
　　4.在不同的流道長(zhǎng)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(shí),液泛起始點(diǎn)和消失點(diǎn)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