蒸汽與過(guò)冷水直接接觸冷凝特性研究.pdf

1、水和蒸汽的直接接觸冷凝是指高溫蒸汽與過(guò)冷水直接接觸時(shí)發(fā)生的冷凝現(xiàn)象。在AP1000核電站的ADS自動(dòng)降壓系統(tǒng)中，堆芯內(nèi)的高溫高壓蒸汽通過(guò)此種方式排出至換料水箱冷凝，從而使得一回路迅速卸壓。而直接接觸冷凝的過(guò)程變化對(duì)卸壓速度有重大影響。因此，深入了解直接接觸冷凝機(jī)理，對(duì)于保證反應(yīng)堆安全具有重要意義。本文基于cfx14.0軟件，選用標(biāo)準(zhǔn)κ-ε湍流模型、相變模型，對(duì)低質(zhì)量流量蒸汽通過(guò)噴嘴或多噴孔直接噴入過(guò)冷水中的冷凝現(xiàn)象進(jìn)行了數(shù)值模擬，并通過(guò)

2、與相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行對(duì)比，證明此次模擬所選用數(shù)值計(jì)算模型的合理性，進(jìn)而對(duì)數(shù)值計(jì)算結(jié)果進(jìn)行了分析。結(jié)果表明:(1)蒸汽通過(guò)噴嘴噴放冷凝和通過(guò)噴孔噴放冷凝選用的傳熱模型并不相同，總能模型(TotalEnergy Model)適用于前者，熱能模型(Thermal Energy Model)適用于后者;(2)噴嘴的數(shù)目對(duì)噴嘴附近過(guò)冷水的流場(chǎng)影響很大。在單噴嘴中，噴出蒸汽的上方幾乎沒(méi)有過(guò)冷水流向蒸汽，但是在雙噴嘴工況下，噴出蒸汽上方有大量的過(guò)冷水

3、流向高溫蒸汽;(3)高溫蒸汽通過(guò)噴孔噴入過(guò)冷水中，蒸汽羽流區(qū)域的噴射長(zhǎng)度存在伸縮現(xiàn)象，并且在過(guò)冷水溫度為50℃時(shí)其相對(duì)伸縮強(qiáng)度最弱。此外，當(dāng)過(guò)冷水溫度較高時(shí)，蒸汽從不同噴孔噴出距離不同，中間兩排噴放的距離最遠(yuǎn)，上下兩排最近;當(dāng)過(guò)冷水溫度較低時(shí)，上述現(xiàn)象不太明顯。(4)蒸汽通過(guò)噴嘴與通過(guò)噴孔噴入過(guò)冷水中相比，其所形成蒸汽羽流區(qū)的流場(chǎng)相差很大，前者噴出后先收縮再發(fā)散，后者直接發(fā)散;(5)蒸汽通過(guò)噴嘴噴放的初始階段，距噴嘴距離越近，流域內(nèi)壓力