摇摆对矩形通道内两相流动阻力特性影响的研究

发布时间：2024-04-12 20:05

　　摇摆运动会产生附加的惯性力,作用于反应堆堆芯内的流体,使得流体的流动和传热特性发生改变。相比较圆形的通道,矩形通道的特点是布置紧凑、传热特性好,可满足核动力装置换热设备小型化的要求,但其流动阻力也相对较大。开展在摇摆条件下矩形通道内的热工流体特性实验,可以为海洋条件下核动力装置的安全设计和可靠运行提供数据支持和理论参考。本文主要对常温常压下摇摆条件下竖直向上矩形通道内两相流动阻力特性进行了实验研究,将两相流动按照不同的流型,分别研究其在竖直、倾斜和摇摆条件下的阻力特性变化。实验中的两相工质为空气和水,选取4个不同间隙的矩形通道用以比较不同通道的影响。为比较不同摇摆条件下的两相阻力特性,实验中选取的摇摆周期和振幅的范围分别是8s～16s和5°～30°。选取不同均相模型和分相模型对竖直条件下矩形通道内不同流型的摩擦压降进行了预测并验证,均相模型在窄通道范围中预测摩擦压降的效果较好,在宽通道范围中仅能用来计算泡状流和环状流的摩擦压降;分相流模型中,Lee-Lee模型的适用性最好。功率频谱分析压力波动的结果表明,摇摆参量对搅混流作用不明显,对其余稳态流型均有明显影响。摇摆条件下泡状流的阻力特性...

【文章页数】：145 页

【学位级别】：博士

【部分图文】：

图2.1摇摆台示意图

竖直、倾斜和摇摆工况下不同矩形通道内两属管路架设在摇摆台上。对需要准确、实时地把握实配备灵敏度好、精度高的压力传感器、气液相质量流Ｉ数据采集系统和高分辨率、可设定采样率高的高速摄参数，通过编程和软件对采集的数据进行识别和计算，处理和结果图表生成等。本章将对以上提到的实验装时还会对....

图2.2摇摆台角度示意图

摇摆运动的圆频率，ｓ＇?ｒ为摇摆周期，ｓ。由于角速度ｒａｄ／ｓ和ｒａｄ／ｓ２，将角度单位先转变成弧度单位并两次求度的运动函数：??１８０°?ｄｔ?１８０°?ｍ?Ｔ?Ｔ??ｊ３?＝?—?＝?－－—?）２ｓｉｎ（—／）ｄｔ?１８０°?Ｔ?Ｔ??变油压使得液压传动杆或收或放，按给定的摇....

图２．３实验回路示意图??Ｆｉｇ．?２．３?Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ｔｈｅ?ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ?ｌｏｏｐ??

?Ｖ??２．１．２实验回路及数据测量和采集??实验在常温，常压下进行，实验回路示意图如图２．３所示。水箱中的去离子水在??扬程为６０ｍ，额定流量为３．５ｍ３／ｈ的水泵驱动下，经由控制阀、液体质量流量计??（Ｐｒｏｍａｓｓ８３，量程０？６５００ｋｇ／ｈ，精度０．１）和滤网后，进入混....

图2.4实验段及其布置示意图

工实验中采用的压力传感器根据测量范围分为两种，分别为ＵＮＩＫ５０００压力量瑪有０？２０ｋＰａ、０￣３０ｋＰａ和０？５０ｋＰａ，精度为０．４，?ＰＲ３５Ｘ压力传感器，０？ｌＯＯｋＰａ和０？２００ｋＰａ，精度为０．２，具体使用情况见表２．２。水温通过水银温取，精度为０．２，量程０？５....

本文编号：3951900