并联螺旋管通道流动不稳定性现象研究

分类： 核科学技术 >> 核科学与技术 提交时间： 2025-05-08

郑雄 阮天鸣 胡艺嵩 高雅心 蒙舒祺 蔡德昌 毛玉龙

摘要： 螺旋管式直流蒸汽发生器凭借结构紧凑、换热高效的性能优势，在先进小型反应堆中应用广泛。但对于并联螺旋管通道内流动不稳定现象目前尚未形成一致性的结论。通过试验研究了三种不同螺旋直径的并联螺旋管通道内流动不稳定现象，分析了质量流量、压力、入口过冷度和螺旋直径对流动不稳定现象的影响。结果表明，低压、低流速状态均不利于系统稳定；在低压低流量低入口过冷度工况下，入口过冷度的变化对临界热负荷影响较小；系统稳定边界在高压条件下可能呈现“S”形，在低压呈现“L”形；管内质量流速越高，流动不稳定的流量振荡周期越短，质量流速较低时，压力越高，振荡周期越短；基于试验数据，拟合了系统稳定边界预测关系式。此外，建模分析了直管传热与阻力模型对并联螺旋管通道稳定边界的预测效果，发现直管模型对临界热负荷的预测值高出试验值31.1%~69.9%。本文内容填补了并联螺旋管内流动不稳定性试验数据空缺，为流动不稳定现象的深入分析提供数据支撑。

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