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核反应堆系统多维度多物理场耦合有限元分析研究
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作者 巫英伟 贺亚男 +3 位作者 章静 田文喜 苏光辉 秋穗正 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第2期257-271,共15页
核反应堆系统庞杂且运行环境严苛,存在多物理场耦合的复杂现象。早期开发的多物理场耦合软件具有扩展性和通用性不足的缺点。因此,搭建多物理场耦合框架,针对耦合问题中的关键技术开展研究,对加快我国自主化多物理场耦合平台开发进程具... 核反应堆系统庞杂且运行环境严苛,存在多物理场耦合的复杂现象。早期开发的多物理场耦合软件具有扩展性和通用性不足的缺点。因此,搭建多物理场耦合框架,针对耦合问题中的关键技术开展研究,对加快我国自主化多物理场耦合平台开发进程具有重要意义。本文介绍了西安交通大学核反应堆热工水力研究室开发的核反应堆多维度多物理场耦合有限元分析平台,主要包含热工流体计算模型的开发、燃料性能分析技术的研究以及多物理场耦合框架的建立等工作。在热工流体计算方面,开展了核反应堆系统两相流分析模型和液态金属快堆子通道分析模型研究,开发了系统分析程序NUSAC和子通道分析程序FLARE;在燃料性能分析技术方面,开展了包覆颗粒弥散燃料和板状燃料的性能分析研究,开发了针对多种燃料的燃料性能分析程序BEEs;在多物理场耦合分析方面,搭建了多物理场耦合框架,结合热工水力、中子物理和燃料性能分析程序,实现了核反应堆多物理场耦合的精细分析。本文搭建的核反应堆系统多维度多物理场耦合有限元分析平台可为核反应堆系统多维度多物理场耦合高保真数值模拟分析提供有力支持。 展开更多
关键词 多物理场 有限元 系统分析 子通道 燃料性能
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Cr涂层对板状燃料元件起泡特性影响数值模拟 被引量:1
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作者 向烽瑞 贺亚男 +7 位作者 邓超群 牛钰航 高士鑫 巫英伟 陈平 田文喜 秋穗正 苏光辉 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第6期1215-1224,共10页
鉴于Cr涂层能够有效地缓解棒状燃料元件包壳在失水事故时的鼓胀现象,本文提出将Cr涂层应用于板状燃料元件以抑制其起泡的方案。为研究Cr涂层对板状燃料元件起泡现象的抑制作用,本文采用有限元分析工具,分别添加Zr和Cr涂层的材料物性,并... 鉴于Cr涂层能够有效地缓解棒状燃料元件包壳在失水事故时的鼓胀现象,本文提出将Cr涂层应用于板状燃料元件以抑制其起泡的方案。为研究Cr涂层对板状燃料元件起泡现象的抑制作用,本文采用有限元分析工具,分别添加Zr和Cr涂层的材料物性,并根据起泡现象的特征,考虑了Zr和Cr的热蠕变和受辐照硬化后的塑性行为。采用开发的工具对起泡退火实验进行了模拟,分析了温度和厚度对Cr涂层抑制作用的影响。研究结果表明:Cr涂层的屈服极限较低,在起泡现象发生时容易进入塑性阶段,从而不能有效地阻止起泡现象的产生;但其在大于700 K的高温下,较低的蠕变率能够降低起泡的高度,且温度越高降低的效果越明显。因此,Cr涂层可以抑制包壳的蠕变以降低起泡的高度。 展开更多
关键词 板状燃料元件 起泡 Cr涂层 蠕变 数值模拟
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电流负载对滑动电接触系统摩擦学行为的影响
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作者 李发强 王东伟 +3 位作者 巫英伟 陈晓 陈泽生 杨睿 《表面技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第8期142-150,共9页
目的探讨电流对滑动电接触摩擦学行为特性的影响,厘清电流负载与滑动电接触摩擦学行为之间的关系。方法采用黄铜材料为对摩副,在自行设计的摩擦滑动电接触试验机上进行球-面电接触摩擦学试验。分别输入0.2、1、2 A的直流负载,采集界面... 目的探讨电流对滑动电接触摩擦学行为特性的影响,厘清电流负载与滑动电接触摩擦学行为之间的关系。方法采用黄铜材料为对摩副,在自行设计的摩擦滑动电接触试验机上进行球-面电接触摩擦学试验。分别输入0.2、1、2 A的直流负载,采集界面的摩擦因数、摩擦力、接触电压信号,并分别使用光学显微镜和扫描电镜等设备观察界面的摩擦磨损特性。利用ABAQUS中的热-电-力多场顺序耦合算法模拟试验过程,分析界面电压、温度和切应力的变化特性。结果当电流从0.2 A增至1 A时,界面的摩擦因数在稳定阶段均为0.5左右,同时摩擦力信号也未出现显著差异。当电流负载进一步增至2 A时,摩擦因数增至0.7,摩擦力也显著增大。当电流负载从0.2 A增至2 A时,接触电压从0.1 V增至0.75 V,接触电压的增大倍数与电流的增大倍数不同。磨损分析结果表明,当电流增至2 A时,界面磨损程度加剧,同时导致磨屑堆积,形成局部“摩擦凸台”,且“摩擦凸台”的数量显著增多,直接导致界面黏着区域增大。有限元分析结果表明,当电流增至2 A时,界面温度上升明显,热效应显著,因此剪切力明显增大。结论界面的接触电阻包括收缩电阻和薄膜电阻,在摩擦过程中它们随磨损程度发生变化,因此接触电压不随电流的增大而等比例增大。当电流增至一定程度时对界面的摩擦学行为具有负作用,这是由于电流负载的增加导致界面温升显著,摩擦切应力增大,黏着效应增强,从而加剧了界面的摩擦磨损程度。此研究结果为认识电流负载与滑动电接触摩擦学行为之间的关系提供了理论依据。 展开更多
关键词 电接触 滑动 摩擦磨损 表面分析 试验测试 有限元分析
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板坯连铸二冷区表面传热系数的预测方法 被引量:9
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作者 巫英伟 卢义 +1 位作者 索晓娜 王秋旺 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第1期26-30,共5页
采用求解导热反问题的方法,构造了求解铸坯表面传热系数的导热反问题数学模型,采用修正的直接法对导热微分方程进行差分,建立了各时间节点与空间节点之间的关系式,实现了不同喷水条件下的表面传热系数-表面温度对应关系的求解,并用实测... 采用求解导热反问题的方法,构造了求解铸坯表面传热系数的导热反问题数学模型,采用修正的直接法对导热微分方程进行差分,建立了各时间节点与空间节点之间的关系式,实现了不同喷水条件下的表面传热系数-表面温度对应关系的求解,并用实测数据对表面传热系数进行了预测.结果表明,修正后的直接法避免了计算结果的大幅振荡,使解的精度及鲁棒性能得到大大改善.研究结果为板坯连铸机二冷区喷水制度的正确制订奠定了坚实的理论基础. 展开更多
关键词 板坯连铸 导热反问题 传热系数 直接法
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压水堆核动力系统瞬态热工水力特性分析仿真软件 被引量:2
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作者 巫英伟 庄程军 +1 位作者 苏光辉 秋穗正 《核动力工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第2期47-49,62,共4页
采用点堆中子动力学模型、两相漂移流蒸汽发生器模型、三区不平衡稳压器模型、主循环泵四象限特性模型和非能动应急余热导出系统模型,并利用Compaq Visual Fortran 6.0语言开发了微机型压水反应堆瞬态热工水力特性分析程序,并利用Micros... 采用点堆中子动力学模型、两相漂移流蒸汽发生器模型、三区不平衡稳压器模型、主循环泵四象限特性模型和非能动应急余热导出系统模型,并利用Compaq Visual Fortran 6.0语言开发了微机型压水反应堆瞬态热工水力特性分析程序,并利用Microsoft Visual Studio.NET语言实现输入参数的可视化、输出结果的实时处理和动态显示。利用RELAP5程序对本瞬态安全分析软件进行了可靠性验证,结果表明,本软件求解精度较高、速度快、界面新颖、功能完善、可操作性强。此外,利用本软件对秦山核电站事故瞬态工况下的热工水力特性进行了分析,得出了一些具有工程价值的结论。 展开更多
关键词 压水堆 核动力系统 瞬态特性 输入可视化 动态显示
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可编程逻辑器件初始随机状态解决方案与验证
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作者 马文桂 巫英伟 +2 位作者 王松 何挺 张影 《仪器仪表用户》 2023年第4期93-98,共6页
为了避免可编程逻辑器件初始随机状态对核仪控系统的影响,从基于FPGA实现的看门狗在上电期间输出异常的故障实例入手,对影响输出的因素进行了分析。结合可编程逻辑器件上电期间工作状态区域转移条件,通过固定单一影响因素进行对比测试... 为了避免可编程逻辑器件初始随机状态对核仪控系统的影响,从基于FPGA实现的看门狗在上电期间输出异常的故障实例入手,对影响输出的因素进行了分析。结合可编程逻辑器件上电期间工作状态区域转移条件,通过固定单一影响因素进行对比测试的方式,对可编程逻辑器件初始随机状态影响仪控系统的行为进行了验证。证明通过有效的逻辑复位在上电完成时,对可编程逻辑器件内部寄存器进行初始赋值的处理机制,能有效避免其初始随机状态对仪控系统的不利影响。 展开更多
关键词 仪控系统 非稳态 工作状态区域 上电时序 逻辑复位
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新概念熔盐堆非能动余热排出系统中钠热管的特性研究 被引量:9
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作者 王成龙 田文喜 +3 位作者 苏光辉 张大林 巫英伟 秋穗正 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第12期2254-2260,共7页
高温钠热管作为一种高效的换热装置,在导热性、等温性以及非能动特性方面具有显著的优点。将高温钠热管应用到新概念熔盐堆非能动余热排出系统中具有重要的研究意义。本工作通过数值方法研究了高温钠热管在熔盐堆事故工况下的瞬态运行... 高温钠热管作为一种高效的换热装置,在导热性、等温性以及非能动特性方面具有显著的优点。将高温钠热管应用到新概念熔盐堆非能动余热排出系统中具有重要的研究意义。本工作通过数值方法研究了高温钠热管在熔盐堆事故工况下的瞬态运行特性。钠热管的物理模型主要包括管壁、吸液芯及蒸汽区3个耦合传热区域。通过对上述3个区域建立合理的数学模型并采用有限元的方法,利用FORTRAN进行编程,最终得到高温钠热管启动过程中的温度、速度、压力分布。结果表明:熔盐堆事故状态下,钠热管从启动到稳态过程中其运行特性良好且具有很高的传热效率。 展开更多
关键词 熔盐堆 非能动余热排出系统 钠热管 瞬态模拟
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基于RELAP5 MOD3.2的钠冷快堆热工水力系统分析程序开发及验证 被引量:9
8
作者 宋健 谭超 +5 位作者 唐思邈 刘利民 田文喜 巫英伟 秋穗正 苏光辉 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第6期994-1001,共8页
对大型核反应堆热工水力分析程序RELAP5 MOD3.2进行了改造,使之适用于钠冷快堆系统安全分析。在不影响原程序功能的基础上添加了气液两相钠物性和液态金属对流换热模型,并改造了相应的初始化模块和计算模块。改造后的程序可正确模拟钠... 对大型核反应堆热工水力分析程序RELAP5 MOD3.2进行了改造,使之适用于钠冷快堆系统安全分析。在不影响原程序功能的基础上添加了气液两相钠物性和液态金属对流换热模型,并改造了相应的初始化模块和计算模块。改造后的程序可正确模拟钠的流体力学特性和热物性,搭建钠冷快堆热工水力流体网络进行分析计算。对EBR-Ⅱ试验堆基准题进行了稳态模拟和失流事故分析,其中稳态计算主要参数与实验值相对偏差小于1%,瞬态计算相对偏差小于10%,各参数变化趋势与实验值相符良好,初步验证了改造程序的可靠性。 展开更多
关键词 RELAP5 钠冷快堆 液态金属物性 热工水力分析 程序开发
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环形通道内液态金属钠流动换热特性实验研究 被引量:6
9
作者 仇子铖 秋穗正 +3 位作者 巫英伟 苏光辉 田文喜 高新力 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第5期795-800,共6页
对液态金属钠在环形通道内的单相流动换热特性进行了实验研究。结合实验数据,将液态金属钠单相流动分为层流区(Re≤2 000)、过渡区(2 000<Re≤4 000)及湍流区(Re>4 000),分别拟合得到不同流态下摩擦系数的计算关系式,并拟合得到... 对液态金属钠在环形通道内的单相流动换热特性进行了实验研究。结合实验数据,将液态金属钠单相流动分为层流区(Re≤2 000)、过渡区(2 000<Re≤4 000)及湍流区(Re>4 000),分别拟合得到不同流态下摩擦系数的计算关系式,并拟合得到液态金属钠环形通道内换热特性的相应关系式。结果表明:液态金属钠单相流动特性与常规流体(如水)类似,其层流区摩擦系数略大于水,湍流区与水的很接近。液态金属钠对流换热过程中,导热项占较大份额,同时Nu随Pe的增大而略有增大。 展开更多
关键词 液态金属钠 环形通道 摩擦系数 换热特性
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基于多孔介质模型的行波堆TP-1堆芯稳态温度场与流场数值模拟 被引量:4
10
作者 陈静 田文喜 +3 位作者 韦宏洋 巫英伟 秋穗正 苏光辉 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第11期1966-1970,共5页
根据TerraPower公司最新设计的钠冷行波堆TP-1的具体结构和运行特点,采用多孔介质模型,使用商用软件CFX对行波堆堆芯的热工水力特性进行数值模拟,得到了TP-1稳态运行条件下堆芯温度场、速度场和压力场分布。结果表明:应用多孔介质模型... 根据TerraPower公司最新设计的钠冷行波堆TP-1的具体结构和运行特点,采用多孔介质模型,使用商用软件CFX对行波堆堆芯的热工水力特性进行数值模拟,得到了TP-1稳态运行条件下堆芯温度场、速度场和压力场分布。结果表明:应用多孔介质模型对行波堆堆芯进行三维热工水力数值模拟的方法直观、快速、有效,将它应用于行波堆堆芯稳态条件下三维流场和温度场分析具有一定的意义。 展开更多
关键词 行波堆 多孔介质模型 CFD数值模拟
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管道贯穿裂纹泄漏率预测 被引量:3
11
作者 章静 乔红威 +4 位作者 李朋洲 巫英伟 田文喜 秋穗正 苏光辉 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第4期660-666,共7页
充分考虑入口为过冷水、两相和过热蒸汽等情况下的临界和非临界流动,对摩擦压降、拐角压降以及临界流模型Henry-Fauske中的相变起始点进行了修正,开发出破前泄漏(LBB)的管道贯穿裂纹泄漏率计算程序。与目前通用的裂纹泄漏率程序(PICEP和... 充分考虑入口为过冷水、两相和过热蒸汽等情况下的临界和非临界流动,对摩擦压降、拐角压降以及临界流模型Henry-Fauske中的相变起始点进行了修正,开发出破前泄漏(LBB)的管道贯穿裂纹泄漏率计算程序。与目前通用的裂纹泄漏率程序(PICEP和SQUIRT)分别就常规直管道、人工裂纹以及自然形成裂纹的泄漏率实验数据进行了对比。计算分析表明,该程序计算结果与实验结果吻合较好且精度高于PICEP和SQUIRT。此外,通过计算分析研究,获得了背压和滞止焓以及裂纹形貌(包括局部粗糙度、全局粗糙度及裂纹开口位移、裂纹拐角数目等)对泄漏率的影响规律。 展开更多
关键词 破前泄漏 泄漏率 裂纹形貌
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压水堆核电厂一回路仿真可视化研究 被引量:3
12
作者 肖瑶 巫英伟 +1 位作者 苏光辉 秋穗正 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第6期962-968,共7页
对压水堆核电厂一回路系统及主要设备进行了详细分析,建立了点堆中子动力学模型、两相漂移流蒸汽发生器模型、三区不平衡稳压器模型和主循环泵四象限特性模型,并以此为基础使用FORTRAN90语言和Visual C++语言通过混合编程的方法开发了... 对压水堆核电厂一回路系统及主要设备进行了详细分析,建立了点堆中子动力学模型、两相漂移流蒸汽发生器模型、三区不平衡稳压器模型和主循环泵四象限特性模型,并以此为基础使用FORTRAN90语言和Visual C++语言通过混合编程的方法开发了核电厂仿真分析程序,实现了对压水堆核电厂一回路主要设备及全系统的可视化仿真计算。软件提供实时绘图、缩放等可视化功能,还提供了数据结果的标准图片格式和标准文本格式输出。通过将程序的计算结果与RELAP5/MOD3.0计算结果进行比较,对程序的可靠性进行了验证。 展开更多
关键词 压水堆 系统仿真 混合编程 实时绘图
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轴向非均匀加热对并联通道流动不稳定性的影响 被引量:2
13
作者 鲁晓东 周铃岚 +3 位作者 巫英伟 苏光辉 秋穗正 张虹 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第4期604-609,共6页
基于均相流模型建立并联通道系统的控制方程,采用交错网格技术和半隐式差分离散控制方程,并使用追赶法求解来模拟并联通道的两相流动特征。采用轴向余弦功率加热模拟轴向非均匀功率加热。运用小扰动法,获得了不同压力、入口过冷度和轴... 基于均相流模型建立并联通道系统的控制方程,采用交错网格技术和半隐式差分离散控制方程,并使用追赶法求解来模拟并联通道的两相流动特征。采用轴向余弦功率加热模拟轴向非均匀功率加热。运用小扰动法,获得了不同压力、入口过冷度和轴向功率加热方式下的稳定性边界(MSB)和三维不稳定性空间。对于余弦和均匀功率加热,系统稳定性均随系统压力的增大而增强。余弦功率加热在高过冷度区降低并联通道系统稳定性,而在低过冷度区增强系统稳定性。随进口阻力系数的增加,处于余弦功率加热的并联通道系统稳定性增强,MSB的拐点逐渐向高过冷度区移动。 展开更多
关键词 轴向非均匀加热 并联通道 流动不稳定性 三维不稳定性空间
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液态金属钠在环管中湍流传热特性研究 被引量:1
14
作者 王美 巫英伟 +2 位作者 田文喜 苏光辉 秋穗正 《核动力工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第4期53-57,共5页
采用高雷诺数(Re)k-ε模型与壁面函数法对液态金属钠在环管中湍流流动传热特性进行计算,并与实验结果进行比较,结果表明计算值与实验结果符合较好。应用该方法研究湍流程度、加热条件、几何条件等因素对液态金属钠在环管中湍流传热特性... 采用高雷诺数(Re)k-ε模型与壁面函数法对液态金属钠在环管中湍流流动传热特性进行计算,并与实验结果进行比较,结果表明计算值与实验结果符合较好。应用该方法研究湍流程度、加热条件、几何条件等因素对液态金属钠在环管中湍流传热特性的影响。研究表明,湍流程度对传热的影响主要集中在流道前半段,后半段分子扩散对传热的影响逐渐凸现出来,使不同湍流程度下传热特性的区别逐渐缩小;初始温度与加热热流密度对传热特性无明显影响;环管间隙增大,湍流传热效果增强,同等间隙时管径变化对传热特性无明显影响。 展开更多
关键词 液态金属钠 环管 湍流 传热特性 数值计算
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水平窄缝内多孔介质传热特性研究 被引量:1
15
作者 扈本学 徐彦峰 +3 位作者 苏光辉 秋穗正 赵大卫 巫英伟 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第5期431-434,共4页
对面朝下加热水平窄缝内多孔介质的传热特性进行了实验研究,得到了不同工况下的沸腾曲线。通过比较各工况下的沸腾曲线得出:多孔介质的存在大幅提高了面朝下加热水平窄缝内传热的换热系数,尤其是沸腾段的换热得到了很大程度的强化;提高... 对面朝下加热水平窄缝内多孔介质的传热特性进行了实验研究,得到了不同工况下的沸腾曲线。通过比较各工况下的沸腾曲线得出:多孔介质的存在大幅提高了面朝下加热水平窄缝内传热的换热系数,尤其是沸腾段的换热得到了很大程度的强化;提高窄缝宽度,选用热导率高的固体微粒制作多孔介质等可提高多孔介质的换热能力。根据多孔介质传热的机理,拟合出了面朝下加热水平窄缝内多孔介质的自然对流传热与核态沸腾传热关联式。 展开更多
关键词 面朝下加热 水平窄缝 多孔介质 自然对流 核态沸腾
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板坯连铸二冷表面传热系数预测与仿真软件 被引量:2
16
作者 卢义 巫英伟 +1 位作者 索晓娜 王秋旺 《工业加热》 CAS 2005年第6期4-8,共5页
针对实验室求解表面传热系数以正确制订板坯连铸机二冷区喷水制度的需求,开发了使用修正的直接法求解一维非稳态导热反问题的软件。经校验,软件求解精度高,界面新颖,功能完善,鲁棒性能良好,避免了计算结果的大幅振荡,实用性强且能应用... 针对实验室求解表面传热系数以正确制订板坯连铸机二冷区喷水制度的需求,开发了使用修正的直接法求解一维非稳态导热反问题的软件。经校验,软件求解精度高,界面新颖,功能完善,鲁棒性能良好,避免了计算结果的大幅振荡,实用性强且能应用于其他相关领域。 展开更多
关键词 板坯连铸 修正直接法 反问题 传热系数 软件
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液态金属钠在圆管中湍流传热特性研究
17
作者 王美 巫英伟 +2 位作者 田文喜 苏光辉 秋穗正 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第9期1535-1538,共4页
采用高Re k-ε模型与壁面函数法对液态金属钠在圆管中湍流传热特性进行数值计算,并与文献实验结果进行了比较,计算值与实验结果符合较好。同时应用该方法研究了湍流程度和加热条件对液态钠传热特性的影响。结果表明:湍流程度对传热的影... 采用高Re k-ε模型与壁面函数法对液态金属钠在圆管中湍流传热特性进行数值计算,并与文献实验结果进行了比较,计算值与实验结果符合较好。同时应用该方法研究了湍流程度和加热条件对液态钠传热特性的影响。结果表明:湍流程度对传热的影响主要集中在流道前半段,后半段分子扩散对传热的影响逐渐凸现出来,使不同湍流程度流体传热特性的区别逐渐缩小。初始温度与热流密度对传热特性无明显影响。 展开更多
关键词 液态金属钠 湍流 传热特性 数值计算
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超临界流体管内对流换热模化分析
18
作者 陈静 田文喜 +3 位作者 苏光辉 张大林 巫英伟 秋穗正 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第2期267-272,共6页
在超临界流体管内对流换热数据库的基础上,对近年来针对超临界流体管内换热的不同模化方法进行分析,提出了修正的Cheng等模化准则,并进行实验数据验证。结果表明:采用周强泰的传热关系式中的指数,并取平均性质的普朗特数后,得到的修正的... 在超临界流体管内对流换热数据库的基础上,对近年来针对超临界流体管内换热的不同模化方法进行分析,提出了修正的Cheng等模化准则,并进行实验数据验证。结果表明:采用周强泰的传热关系式中的指数,并取平均性质的普朗特数后,得到的修正的Cheng等模化准则精度更高,不同超临界流体间传热的模化符合较好。 展开更多
关键词 超临界流体 模化方法 传热关系式
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环形通道内钠流动起始沸腾壁面过热度实验研究
19
作者 仇子铖 秋穗正 +2 位作者 巫英伟 苏光辉 田文喜 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第3期422-428,共7页
对环形通道内金属钠起始沸腾壁面过热度进行实验研究。实验段长800 mm ,环形通道外径10 mm ,内径6 mm。电加热元件最高热流密度为846 kW/m2,进口过冷度为63.1~287.8℃,质量流量为7.2~122.0 kg/h ,系统压力为0.85~28.79 kPa。实... 对环形通道内金属钠起始沸腾壁面过热度进行实验研究。实验段长800 mm ,环形通道外径10 mm ,内径6 mm。电加热元件最高热流密度为846 kW/m2,进口过冷度为63.1~287.8℃,质量流量为7.2~122.0 kg/h ,系统压力为0.85~28.79 kPa。实验结果表明,起始沸腾壁面过热度随热流密度和进口过冷度的增加而升高,随质量流量和系统压力的增加而降低。拟合得到了关于起始沸腾壁面过热度的半经验关系式,关系式计算结果与实验数据符合良好。 展开更多
关键词 液态金属钠 起始沸腾壁面过热度 环形通道
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矩形通道堵流过冷沸腾特性研究
20
作者 毛辉辉 王阳阳 +3 位作者 巫英伟 陆祺 刘余 杨小磊 《核科学与工程》 CAS CSCD 北大核心 2020年第2期169-178,共10页
由于矩形冷却通道具有很大的长宽比,冷却剂中异物在长期运行过程中在矩形冷却通道内逐渐累积,会使流通面积减小导致局部冷却剂的堵流事故,从而威胁燃料元件完整性。本文在充分考虑燃料组件矩形窄通道流动与换热特性基础上,选取合适的过... 由于矩形冷却通道具有很大的长宽比,冷却剂中异物在长期运行过程中在矩形冷却通道内逐渐累积,会使流通面积减小导致局部冷却剂的堵流事故,从而威胁燃料元件完整性。本文在充分考虑燃料组件矩形窄通道流动与换热特性基础上,选取合适的过冷沸腾特性数学物理模型,并采用RELAP5程序计算结果对比验证了数学物理模型的适用性。对堵流工况下运行压力、入口过冷度、功率密度、功率分布、入口不加热段长度等重要运行参数进行敏感性分析,研究其对温度分布以及空泡份额的影响。结果发现改变功率分布对于堵流后果的影响最显著,对称的功率分布输入下燃料元件的释热效果明显好于其他两种非对称功率分布,而且在对称功率分布下堵塞流道冷却剂的局部温度峰值也有所提高,余弦分布形式下堵塞通道内冷却剂峰值温度相对非对称分布高10K左右。余弦分布和功率峰偏上分布形式下,堵塞通道内冷却剂发生局部沸腾,空泡份额分别为0.12和0.009。 展开更多
关键词 CFD 矩形通道 堵塞工况 过冷沸腾
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