矩形窄缝通道流动不稳定起始现象实验研究

王艳林; 黄彦平; 卢冬华

矩形窄缝通道流动不稳定起始现象实验研究

中国核动力研究设计院空泡物理和自然循环国家级重点实验室, 成都, 610041

基金项目:

空泡物理和自然循环国家级重点实验室运行基金资助

详细信息

作者简介:
王艳林(1981-),男,硕士研究生。2004年毕业于清华大学工程物理系核工程与核技术专业,获学士学位。现从事反应堆热工水力研究。

黄彦平(1968-),男,研究员,硕士研究生导师。1994年毕业于西安交通大学核能与热能工程专业,获博士学位。现从事反应堆热工水力研究。

卢冬华(1969-),男,研究员,硕士研究生导师。2001年毕业于西安交通大学核能与热能工程专业,获博士学位。现从事反应堆热工水力研究

中图分类号: TK124
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出版历程
- 收稿日期: 2006-12-13
- 修回日期: 2007-03-16
- 网络出版日期: 2025-07-21

Experimental Research on Onset of Flow Instability in Narrow Rectangular Channel

National Key Laboratory of Bubble Physics and Natural Circulation, NPIC, Chengdu, 610041, China

摘要

摘要: 以去离子水为工质,在P=1～15MPa,G=500～2000kg/(m².s),ΔT_sub,in=20～100℃,q=40～1000kW/m²的参数范围内,实验研究了1000×25×2mm矩形窄缝通道内工质向上流动时,重要热工水力参数对通道流动不稳定起始点(OFI)的影响特征。得到了OFI点与系统参数(包括系统压力、入口过冷度和热流密度)之间的关系;讨论了OFI点与出口热平衡含汽率之间的关系。用St数和Pe数建立了适合于本实验参数和相近条件下的流动不稳定起始点计算关系式:当热流密度低于400kW/m²时,其预测偏差在±30%以内;热流密度高于400kW/m²时,其预测偏差在±10%以内。用OFI点的热流密度与出口达到饱和时的热流密度之间的关系拟合得到经验关系式:当热流密度低于400kW/m²时,其预测偏差在±15%以内;在热流密度高于400kW/m²时,其预测偏差在±5%以内。
- 矩形窄缝通道 /
- 流动不稳定性 /
- 流动不稳定起始点
Abstract: The onset of flow instability（OFI） was investigated under the condition of: P=1~15MPa,G=500~2000kg/（m².s）,ΔT_sat=20~100℃,q=40~1000kW/m² in a narrow rectangular channel（1000×25× 2mm） with upflow deionized water.The experimental results showed the effects of the system pressure,heat flux,inlet subcooling,and the exit equilibrium void fraction on OFI.A relationship between the Stanton number and Peclet number at OFI was proposed:St=0.542Pe^-0.438（Pe＜70000）,St=0.0042（Pe＞70000）.The deviation is within ±30% when heat flux is below 400kW/m² and within ±10% when heat flux is above 400kW/m².A new purely empirical correlation was developed by comparing the heat flux leading to OFI with that leading to saturation: q_OFI=1.95 q_ast^0.87.The deviation is within ±15% when heat flux is below 400kW/m² and within ±5% when heat flux is above 400kW/m².
- Narrow rectangular channel /
- Flow instability /
- OFI