两相自然循环流动不稳定性脉动周期的实验和理论研究.pdfVIP

　第33卷第1期 原 子 能 科 学 技 术 . 33, . 1 V o l N o 　1999年1月 A tom ic Energy Science and T echno logy Jan. 1999 两相自然循环流动不稳定性脉动周期 的实验和理论研究 苏光辉　郭玉君　张金玲　秋穗正　贾斗南　王　马矣 ( 西安交通大学能动学院, 710049) 通过实验研究两相自然循环流动不稳定性脉动周期, 建立理论模型, 用理论分析法得到脉动 周期的理论公式。用该公式计算的结果与实验值符合得很好。 关键词　两相流动　自然循环　脉动周期 中图法分类号　TL 332 1　实验 ( ) 实验在两相自然循环热工水力回路 图 1 上进行, 工质为去离子水。实验段工质被加热产 图 1　自然循环实验回路示意图 F ig. 1　Schem atic diagram of natural circulation experim ental loop 1——实验段; 2——上升段; 3——冷却器; 4——下降段; 5——稳压器; 6——加压系统; 7——工质注入系统; 8——阀门; 9——高点排气; 10——流量测量段; 11——三组阀; 12——1151 差压变送器; 13——预热段; 14——差压变送器; 15——二次侧涡轮流量计; 16——泵; 17——储水箱; 18——冷却水塔; P ——压力测点; T ——温度测点 苏光辉: 男, 31 岁, 反应堆工程与反应堆安全专业, 博士, 副教授 收稿日期:收到修改稿日期: © 1994-2006 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. 86 原子能科学技术　　第33卷 生浮升力, 浮升力驱动工质向上流动, 经上升段进 入冷却器, 被冷却后进入预热段, 在预热段加热到 一定过冷度后再进入实验段, 完成一个自然循环。 ( ) 实验段 图2 由 1 18 9 不锈钢管制成, C r N i T i 垂直安装在上升段下部。实验中, 系统流量采用孔 板和电容式差压变送器测量, 实验段进、出口压力 用压力传感器测量; 工质温度采用铠装热电偶测 量; 实验段外壁温采用 热电偶丝测量; N iC r N iSi 实验段进、出口压差用差压变送器测量; 加热功率 用高精度的电流表、电压表间接得到。 实验中, 六笔函数记录仪分别记录了系统流 量, 实验段进、出口压力及压差, 进口温度及壁温 的实时脉动曲线。 通过实验得到了两相自然循环密度波不稳定 性周期在 2～ 40 s 之间, 随系统压力的升高, 周期 ( ) 稍有增加 图 3 , 质量流速增加, 工质的平均密度 增大, 流体通过加热段的时间增长, 脉动周期增大 ( ) ( ) 图4 。热负荷增加, 脉动周期变短 图5 , 实验段 ( ) 出口平衡含汽量增加, 脉动周期也变短 图6 。热 负荷增加, 实验段出口平衡含汽量也增加, 工质平 图2　实验段示意图 均密度减小,