超临界水冷堆类三角形子通道内超临界水传热的试验研究

《超临界水冷堆类三角形子通道内超临界水传热的试验研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、分类号___________密级____________UDC___________学号201210535185事

2、

3、6也#丨汆老/>fNorthChinaUniversityofWaterResourcesandElectricPower硕士学位论文超临界水冷堆类三角形子通道内超临界水传热的试验研究路统导师姓名、职称_________王为术、教授___________________申请学位工学硕士学科名称流体机械及工程提交论文日期2015-04-22答辩日期2015-05-17学位授予单位、授予日期华北水利水电大学_______

4、______独立完成与诚信声明本人郑重声明：所提交的学位论文，是本人在指导教师的指导下，独立进行研宄工作所取得的研究成果并撰写完成的。没有剽窃、抄袭等违反学术道德、学术规范的侵权行为。文中除己经标注引用的内容外，本学位论文中不包含其他人或集体已经发表或撰写过的研宄成果，也不包含为获得华北水利水电大学或其它教育机构的学位或证书所使用过的材料。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均己在文中作了明确的说明并表示了谢意。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。签字日期:签字日期：学位论文版权使用授权书本人完全了解华北水利水电大学有关保管

5、、使用学位论文的规定。特授权华北水利水电大学可以将学位论文的全部或部分内容公开和编入有关数据库提供检索，并采用影印、缩印或扫描等复制手段复制、保存、汇编以供查阅和借阅。同意学校向国家有关部门或机构送交论文原件或复印件和电子文档。（涉密的学位论文在解密后应遵守此规定)分类号:密级:UDC:单位代码:10078华北水利水电大学硕士学位论文超临界水冷堆类三角形子通道内超临界水传热的试验研究EXPERIMENTALINVESTIGATIONONHEATTRANSFEROFSUPERCRITICALPRESSUREWATERFLOWINGIN

6、SUB-CHANNELWITHTRIANGLEDISTRIBUTIONOFSCWR研究生姓名：路统指导教师：王为术教授专业名称：流体机械及工程所在学院：电力学院2015年5月摘要超临界水冷堆类三角形子通道内超临界水传热的试验研究摘要超临界水冷堆（Supercriticalwatercooledreactor-SCWR）是第四代先进核能系统，是GIF重点研发第四代堆型。反应堆热工水力是SCWR研发基础，论文重点针对反应堆堆芯类三角形子通道内流动传热特性，开展试验研究，为SCWR热工准则和安全设计提供试验数据和传热特性预测方法，具有极其

7、重要的工程应用价值和理论意义。2论文在热流密度为200~800kW/m，压力为23~28MPa，质量流速为700~13002kg/(m·s)的参数范围，对棒径为8mm，栅距比为1.4的SCWR类三角形子通道，进行了超临界水的流动传热试验研究。研究获得了类三角形子通道的轴向温度分布和典型传热特性，研究了参数对传热特性的影响，拟合出预测类三角形子通道内超临界水传热特性的试验关联式，并将试验数据与经典关联式进行了对比分析。SCWR类三角形子通道内超临界水的传热特性试验的研究表明，类三角形子通道轴向壁温沿流动方向逐渐升高，在大比热区（cp>

8、8.4kJ/(kg·K)）壁温平缓，传热系数出现峰值，发生了传热强化。在压力和质量流速相同时，壁面温度随热流密度的增加而升高，传热系数峰值降低。而在质量流速和热流密度相同时，壁面温度随压力提高而增大，换热系数峰值减小。质量流速可以强化传热，质量流速增大，壁温降低换热系数增大。在远离大比热区的低焓值区热流密度和压力对传热的影响较小。而在大比热区内，传热系数受热流密度和压力的影响显著。传热系数峰值随热流密度和压力的增大而明显降低。随焓值增加，越过大比热区时，热流密度和压力和质量流速对传热系数的影响减小。试2验研究还发现，当热流密度达到8

9、00kW/m时，壁温和传热系数表现出了异常规律，在大比热区，壁温不再随焓值平坦变化，换热系数峰值不明显。当压力提高到28MPa时，在大比热区的强化传热作用被削弱。质量流速提高到一定程度时，其传热强化作用效果不如在低质量流速时明显。基于类三角形子通道内超临界水传热特性试验数据，拟合针对类三角形子通道中在超临界压力下远离大比热区高焓值区域和低焓值区的试验关联式，两个拟合关联式计算值与试验数据吻合的比较好。在与常用超临界传热经验关联式的对比中，所选五组经典关联式的预测结果较试验结果偏大，整体预测存在偏差。Jackson公式和Bishop预

10、测数值整体上与试验数据吻合稍好。本研究得到国家自然基金NO.5146026和河南高校创新人才NO.2012HASTIT018的资助。I华北水利水电大学硕士学位论文关键词：超临界水；类三角形子通道；传热特性；关联式IIABSTRACTE