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失重和重力条件液态金属绕流管束对流传热特性对比
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作者 肖辉 郭靓 +3 位作者 兰治科 马元 王苏豪 王盛 《火箭推进》 CAS 北大核心 2024年第4期103-109,共7页
液态金属绕流管束对流换热能力强,其应用有助于换热设备小型化,是空间动力反应堆主换热器设计的较好选择。失重是空间环境的典型特征,失重和重力条件下液态金属绕流管束流动传热特性的异同尚不清楚,阻碍了液态金属用于空间反应堆的发展... 液态金属绕流管束对流换热能力强,其应用有助于换热设备小型化,是空间动力反应堆主换热器设计的较好选择。失重是空间环境的典型特征,失重和重力条件下液态金属绕流管束流动传热特性的异同尚不清楚,阻碍了液态金属用于空间反应堆的发展进程。为此,通过雷诺时均数值模拟方法,对比研究了失重和重力条件下液态金属绕流管束湍流传热特性,获得了局部温度与速度分布,得到了流动传热性能变化规律。结果表明:竖直向下流动时,液态金属对流传热性能在失重和重力条件下表现不同;重力条件下浮力影响了流场和温度场,相比失重条件,阻力和换热性能最大偏差约10%。 展开更多
关键词 对流传热 横掠管束 液态金属 失重 重力
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液态铅基金属氧化物杂质注氢净化工艺分析
2
作者 唐海荣 李莹 +2 位作者 兰治科 王盛 王苏豪 《科技视界》 2024年第12期71-75,共5页
液态铅基冷却剂在非等温系统中长期运行时,容易在低温段、缓流区持续生成氧化物杂质,并进一步导致沉积结垢,造成传热恶化甚至堵塞流道。因此,亟待深入研发可在线净化非等温系统中沉积杂质的技术手段。文章通过净化对象分析,明确了常规... 液态铅基冷却剂在非等温系统中长期运行时,容易在低温段、缓流区持续生成氧化物杂质,并进一步导致沉积结垢,造成传热恶化甚至堵塞流道。因此,亟待深入研发可在线净化非等温系统中沉积杂质的技术手段。文章通过净化对象分析,明确了常规运行工况中影响流动传热的主要干扰因素及特征,随后对液态铅基金属注氢净化杂质的工艺进行了介绍,结合注氢工艺现状及形式分析了工艺的核心要素,最后讨论了铅冷系统中杂质注氢净化策略的选择与挑战。 展开更多
关键词 液态铅基冷却剂 氧化物杂质 注氢 还原 净化
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LOCA水力载荷分析程序PREWAVE的开发与验证
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作者 游鸿波 李莹 +2 位作者 唐海荣 兰治科 张显均 《科技视界》 2024年第12期60-65,共6页
小破口失水事故(loss of coolant accident, LOCA)下反应堆一回路系统中的流体会发生显著的状态变化,同时伴随两相流的产生,冷却剂系统迅速降压而产生压力波。压力波在主管道和设备间以声速传播,此时堆内部件、设备以及接管承受较大的... 小破口失水事故(loss of coolant accident, LOCA)下反应堆一回路系统中的流体会发生显著的状态变化,同时伴随两相流的产生,冷却剂系统迅速降压而产生压力波。压力波在主管道和设备间以声速传播,此时堆内部件、设备以及接管承受较大的附加水力载荷,从而引起设备和管道的失稳震动。文章基于特征线方法进行数值求解,考虑水力载荷的影响,开发了实现水力学和力学耦合计算的压力波分析程序PREWAVE。接着对SEMISCALE实验进行LOCA事故模拟,降压过程的模拟与实验值符合良好。最后将程序用于典型压水堆LOCA事故下的瞬态计算分析,结果表明PREWAVE对堆内构件载荷趋势预测良好。 展开更多
关键词 反应堆 小破口 特征线法 压力波 水力载荷
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液态金属绕流管束流动传热进展
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作者 肖辉 张显均 +2 位作者 兰治科 王苏豪 王盛 《化工进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第S01期10-20,共11页
基于液态金属的螺旋管式换热器具有紧凑、换热能力强的特点,在热化学制氢、第四代核能、太阳能高温热发电、余热回收等能源化工系统极具价值,液态金属绕流管束流动传热问题越来越受到重视。然而,绕流管束湍流传热较复杂,实验和数值模拟... 基于液态金属的螺旋管式换热器具有紧凑、换热能力强的特点,在热化学制氢、第四代核能、太阳能高温热发电、余热回收等能源化工系统极具价值,液态金属绕流管束流动传热问题越来越受到重视。然而,绕流管束湍流传热较复杂,实验和数值模拟难度较大,目前尚未有相关可靠文献综述,阻碍了该类换热器设计与技术进步。本文回顾了液态金属绕流管束相关研究,首先指出了液态金属流动传热特性与其他流体的异同,然后简述并比较了液态金属流动传热经验关系式,推荐了该类型换热器设计的流动传热经验公式,紧接着应用经验关系式分别对比了不同工质绕流管束、液态金属流经不同流道的流动传热性能。指出液态金属湍流传热具有一定强化潜力,且绕流管束带来形阻较大,建议采取减阻措施。本文为后续涉及液态金属绕流管束的换热器设计提供了参考。 展开更多
关键词 传热 对流 管束 液态金属 湍流
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液态金属局部流速测量技术对比研究
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作者 肖辉 刘志春 +4 位作者 王苏豪 张显均 兰治科 卓文彬 王盛 《湖南电力》 2023年第5期134-143,共10页
流场分布会影响能源系统关键设备内的流量、温度、氧浓度及应力分布,获取准确流场分布可提升结构设计能力及系统运行的可靠性。为选择先进核能系统金属冷却反应堆内合适的液态金属流场测量方式,分析适用于液态金属的局部流速测量技术,... 流场分布会影响能源系统关键设备内的流量、温度、氧浓度及应力分布,获取准确流场分布可提升结构设计能力及系统运行的可靠性。为选择先进核能系统金属冷却反应堆内合适的液态金属流场测量方式,分析适用于液态金属的局部流速测量技术,对比不同测量技术的研究进展及优劣。结果表明,当前尚未有适用于工程的成熟商业化金属流场测量仪器,介入式方法中,皮托管、电磁探针及电涡流探针的技术成熟度较高;非介入式方法中,超声多普勒技术成熟度最高,电磁感应成像应用前景较好。在此基础上,针对典型反应堆内运行环境推荐测量技术,其中电磁感应法因无需添加粒子、时间分辨率高而具有更广适用性。 展开更多
关键词 液态金属 局部流速 测量技术 研究进展
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蒸发冷却+干式风机盘管半集中式空调系统探讨 被引量:21
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作者 兰治科 黄翔 狄育慧 《西安工程科技学院学报》 2006年第6期735-740,共6页
在温湿度独立控制的原理基础之上,根据西北地区的气候特点,提出了干式风机盘管与蒸发冷却相结合的半集中式空调系统,并对该系统的设计过程进行了分析.实例表明,它不仅解决了目前蒸发冷却空调系统中存在的风管尺寸大、难以分室控制等问题... 在温湿度独立控制的原理基础之上,根据西北地区的气候特点,提出了干式风机盘管与蒸发冷却相结合的半集中式空调系统,并对该系统的设计过程进行了分析.实例表明,它不仅解决了目前蒸发冷却空调系统中存在的风管尺寸大、难以分室控制等问题,还比直流式全新风系统节省能耗21.9%以上. 展开更多
关键词 蒸发冷却 干式风机盘管 温湿度独立控制
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蒸发冷却+干式风机盘管的空调系统探讨 被引量:4
7
作者 兰治科 黄翔 狄育慧 《建筑热能通风空调》 2007年第4期41-44,75,共5页
本文在温湿度独立控制的原理基础之上,根据西北地区的气候特点,提出了将干式风机盘管与蒸发冷却相结合的半集中式空调系统。该系统解决了目前蒸发冷却空调系统中存在的风管尺寸大、难以分室控制等问题。最后,结合工程实例对该系统的设... 本文在温湿度独立控制的原理基础之上,根据西北地区的气候特点,提出了将干式风机盘管与蒸发冷却相结合的半集中式空调系统。该系统解决了目前蒸发冷却空调系统中存在的风管尺寸大、难以分室控制等问题。最后,结合工程实例对该系统的设计过程进行了分析,指出了使用蒸发冷却+干式风机盘管半集中式空调系统比直流式全新风系统节省能耗21.9%以上。 展开更多
关键词 蒸发冷却 干式风机盘管 温湿度独立控制
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连续液相碎化过程数值模拟研究 被引量:2
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作者 兰治科 李勇 +1 位作者 苏光辉 昝元锋 《当代化工研究》 2021年第10期4-6,共3页
针对目前雾化研究尚未有能够模拟从入口连续相到雾化场全过程的数值模拟方法的现状,提出了一种全流场的液相雾化破碎数值模拟方法。该方法基于最大不稳定波增长率破碎理论,在喷雾头出口位置构建液膜初级破碎模型-PBM,链接VOF和DPM模型,... 针对目前雾化研究尚未有能够模拟从入口连续相到雾化场全过程的数值模拟方法的现状,提出了一种全流场的液相雾化破碎数值模拟方法。该方法基于最大不稳定波增长率破碎理论,在喷雾头出口位置构建液膜初级破碎模型-PBM,链接VOF和DPM模型,从而形成全流场的数值模拟方法。本文使用VOF+PBM+DPM模型,基于FLUENT求解器,对一种旋流式大型喷雾头进行了数值模拟。全流场模型计算得到的喷雾场流量密度分布与实验结果进行比较,两者符合较好,表明了该模型计算雾化全过程的有效性。 展开更多
关键词 连续液相 碎化过程 数值模拟 初级破碎模型
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矩形通道单双面加热对过冷沸腾流动传热影响数值分析 被引量:1
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作者 兰治科 昝元锋 +1 位作者 杨祖毛 刘晓钟 《当代化工研究》 2021年第9期48-50,共3页
矩形通道作为一种紧凑型换热流道结构,在热工水力性能上具有较大优越性,因此该流道结构可用于核反应堆堆芯。目前,对于矩形通道流动换热研究,仍以双面对称均匀加热工况为主,而单面非对称加热由于较难开展实验,相关流动换热研究则较少。... 矩形通道作为一种紧凑型换热流道结构,在热工水力性能上具有较大优越性,因此该流道结构可用于核反应堆堆芯。目前,对于矩形通道流动换热研究,仍以双面对称均匀加热工况为主,而单面非对称加热由于较难开展实验,相关流动换热研究则较少。因此,本文基于数值分析,采用相关实验数据进行校核验证,分析了单双面加热形式下矩形通道中的温度、速度和汽液相分布,对比了单双面加热形式壁面温度和空泡份额分布的影响,为新型紧凑型反应堆流道结构设计提供了重要参考依据。 展开更多
关键词 矩形通道 过冷沸腾 单面加热 双面加热 数值分析
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稳压器喷雾头雾化性能试验研究
10
作者 兰治科 刘文兴 +3 位作者 鲁晓东 苏光辉 昝元锋 卓文彬 《科技创新导报》 2015年第36期147-149,152,共4页
根据压水堆稳压器喷雾头流量大、雾化区域覆盖范围广等特点,通过对喷雾头流动特性、雾化锥角、流量密度分布和雾化颗粒度四项试验,提出了一套详细、完善的测量和数据处理方法。通过三个不同固定视角摄像法测量雾化锥角,并与流量密度分... 根据压水堆稳压器喷雾头流量大、雾化区域覆盖范围广等特点,通过对喷雾头流动特性、雾化锥角、流量密度分布和雾化颗粒度四项试验,提出了一套详细、完善的测量和数据处理方法。通过三个不同固定视角摄像法测量雾化锥角,并与流量密度分布中获得角度数据进行对比。开发制作了雾化液滴流量密度收集装置,得到两个不同高度截面同一径向流量密度分布情况,从而反映出整个喷雾流场高度方向分布情况。设计制作了液滴粒径测量小室,使用摄像法获得适合粒径采集的液滴图像。最后根据试验结果,对该类型喷雾头性能特性进行了分析。 展开更多
关键词 喷雾 雾化锥角 流量密度 雾化颗粒
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环形通道内液态金属钠沸腾两相传热特性实验研究 被引量:3
11
作者 仇子铖 兰治科 +3 位作者 秋穗正 谢旭 鲁晓东 孙都成 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第3期418-424,共7页
对环形通道内液态金属钠沸腾两相流动特性进行了实验研究。实验中,系统压力为3.6~110.0kPa,热流密度为11~600kW·m^(-2),流速为0.02~0.45m·s^(-1)。实验结果表明,液态金属钠沸腾传热系数与壁面热流密度和系统压力有强烈关系,... 对环形通道内液态金属钠沸腾两相流动特性进行了实验研究。实验中,系统压力为3.6~110.0kPa,热流密度为11~600kW·m^(-2),流速为0.02~0.45m·s^(-1)。实验结果表明,液态金属钠沸腾传热系数与壁面热流密度和系统压力有强烈关系,而与入口过冷度和质量流速无关。在本文实验数据基础上,拟合得到了计算液态金属钠沸腾两相传热系数的关系式,通过与各组实验数据间的比较,证明本文关系式适用于计算环形通道内液态金属钠沸腾两相传热系数。 展开更多
关键词 液态金属钠 环形通道 沸腾 传热系数
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蒸发冷却新风机组加干工况风机盘管系统设计方法及软件开发 被引量:3
12
作者 黄翔 周彤宇 +1 位作者 吴志湘 兰治科 《暖通空调》 北大核心 2008年第4期72-75,共4页
介绍了该空调系统的原理、设计方法和计算软件的开发。通过实例验证了计算软件的可靠性和准确性。
关键词 蒸发冷却 新风机组 干工况 风机盘管 设计 软件
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干工况风机盘管-半集中式蒸发冷却空调系统 被引量:4
13
作者 吴志湘 黄翔 +1 位作者 兰治科 狄育慧 《西安工程大学学报》 CAS 2008年第2期182-186,共5页
将集中式蒸发冷却空调和风机盘管结合在一起,形成干工况风机盘管-半集中式蒸发冷却空调系统,分析了该空调系统的理论基础,指出温湿度独立控制原理和DOAS的关系.讨论了干工况风机盘管的几种型式,归纳得出了简单的冷量分配计算公式,并在... 将集中式蒸发冷却空调和风机盘管结合在一起,形成干工况风机盘管-半集中式蒸发冷却空调系统,分析了该空调系统的理论基础,指出温湿度独立控制原理和DOAS的关系.讨论了干工况风机盘管的几种型式,归纳得出了简单的冷量分配计算公式,并在此基础上首次提出了新风比较系数的概念,以期达到简化设计的目的. 展开更多
关键词 蒸发冷却 干工况风机盘管 半集中式
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两种不同形式蒸发冷却房间空调器的性能测试 被引量:3
14
作者 黄翔 兰治科 马元 《制冷与空调》 2006年第4期67-73,共7页
分别选择直接式和间接式蒸发冷却房间空调器进行性能测试,并进行比较,指出直接式和间接式各自特点。在此基础上提出并论证将直接式和间接式结合起来的二级蒸发冷却用于房间空调器的可行性和优越性。
关键词 房间空调器 直接式蒸发冷却 间接式蒸发冷却 二级蒸发冷却 节能
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环形通道内液态金属钠沸腾两相流动特性实验研究
15
作者 仇子铖 兰治科 +3 位作者 秋穗正 高新力 鲁晓东 孙都成 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第1期52-58,共7页
对环形通道内液态金属钠沸腾两相流动特性进行了实验研究。实验中质量流速G≤2 000kg·m-2·s-1,系统压力p≤0.1 MPa,热流密度q≤550kW·m-2。两相流动摩擦压降通过在相同质量流量的单相流动摩擦阻力系数的基础上引入两相... 对环形通道内液态金属钠沸腾两相流动特性进行了实验研究。实验中质量流速G≤2 000kg·m-2·s-1,系统压力p≤0.1 MPa,热流密度q≤550kW·m-2。两相流动摩擦压降通过在相同质量流量的单相流动摩擦阻力系数的基础上引入两相摩擦倍增因子来考虑两相的影响。实验结果表明:环形通道内液态金属钠两相摩擦倍增因子随Martinelli参数的增大有减小趋势。综合本文实验数据、Lurie等的实验数据以及Kaiser等的棒束实验数据,拟合得到了计算液态金属钠沸腾两相流动摩擦倍增因子的关系式。计算了本文拟合得到的关系式与各组实验数据间的相对标准偏差(RSD),表明本文关系式适用于计算环形通道内液态金属钠沸腾两相流动特性。 展开更多
关键词 液态金属钠 环形通道 沸腾两相 摩擦倍增因子
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微液膜厚度及气液界面波动特性测量技术分析
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作者 张友佳 李华 +2 位作者 兰治科 谢士杰 昝元峰 《当代化工研究》 2022年第12期177-179,共3页
气液两相流设备的性能受限于临界热流密度,开展流动微液膜厚动力学特性相关研究及气液分层流界面波动稳定性的精准表征是深入理解流动沸腾机理及其强化的关键。本文针对气液两相流设备中加热表面微液膜厚度及其波动特性为研究对象,对现... 气液两相流设备的性能受限于临界热流密度,开展流动微液膜厚动力学特性相关研究及气液分层流界面波动稳定性的精准表征是深入理解流动沸腾机理及其强化的关键。本文针对气液两相流设备中加热表面微液膜厚度及其波动特性为研究对象,对现有的液膜厚度与气液界面波动特性诊断技术进行测量原理说明,并对光学法测量范围、精度、可操作性等性能指标进行对比分析。 展开更多
关键词 液膜厚度 界面动力学 测量技术 临界热流密度 沸腾传热
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液态金属钠沸腾两相流动传热特性理论研究 被引量:1
17
作者 仇子铖 兰治科 +4 位作者 马在勇 秋穗正 昝元峰 幸奠川 李永亮 《核动力工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第S2期121-124,共4页
在实验的基础上对液态金属钠沸腾两相流动传热特性进行理论研究。计算对象为环形流道。单相流动区域认为液态金属钠不可压缩;两相流动区域考虑钠蒸汽的可压缩性。两相流动区域选用均匀流模型,求解过程中采用迎风格式进行积分。将模型计... 在实验的基础上对液态金属钠沸腾两相流动传热特性进行理论研究。计算对象为环形流道。单相流动区域认为液态金属钠不可压缩;两相流动区域考虑钠蒸汽的可压缩性。两相流动区域选用均匀流模型,求解过程中采用迎风格式进行积分。将模型计算结果与相关实验数据进行对比,结果表明本文模型可用于计算液态金属钠沸腾两相流动传热特性,模型计算结果在一定程度上能完成对实验工作的拓展。 展开更多
关键词 液态金属钠 环形通道 沸腾
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