核反应堆蒸汽发生器两相流不稳定性现象规律、研究方法及应用

作     者：苏阳 李晓伟 吴莘馨 张作义 SU Yang;LI Xiaowei;WU Xinxin;ZHANG Zuoyi

作者机构：清华大学核能与新能源技术研究院先进核能技术协同创新中心先进反应堆工程与安全教育部重点实验室北京100084 

基　　金：国家重点研发计划资助项目(2020YFB1901600) 国家科技重大专项资助项目(ZX06901) 

出 版 物：《清华大学学报（自然科学版）》 (Journal of Tsinghua University(Science and Technology))

年 卷 期：2023年第63卷第8期

页      码：1184-1203页

摘      要：核反应堆蒸汽发生器二次侧的流动不稳定现象不仅会影响控制系统,而且会使设备结构的压力边界疲劳损坏。两相流不稳定性的表现形式多样、影响因素众多、机理复杂、研究方法种类多,一直是蒸汽发生器和两相流领域的经典问题之一。首先,该文介绍了两相流不稳定性的常见分类和3种典型不稳定性的机理,包括流量漂移、密度波型脉动和压力降型脉动。其次,从守恒方程出发,总结了各种研究方法。再次,系统性总结了3种典型不稳定性的研究现状,并重点介绍了清华大学核能与新能源技术研究院堆工团队的工作。然后,该文提出了使用新无量纲数描述复杂过热系统,包括两相数、过热数、无量纲泵数和无量纲旁通数,明确和统一了Froude数、摩擦数、管长和管径等对密度波型脉动的影响规律,并解释了此前研究中矛盾的结论。同时,该文给出了有关模型简化和边界条件对稳定边界影响的理论推导和证明,并明确了实验室小规模单管或简化并联管试验段及工程验证试验回路与实际核电厂蒸汽发生器及二回路系统之间的替代条件。最后,该文介绍了高温气冷堆示范工程(high temperature gas-cooled reactor-pebble bed module, HTR-PM)蒸汽发生器如何通过设计来避免不稳定性问题。

主 题 词：高温气冷堆 蒸汽发生器 两相流不稳定性 时域法 频域法 

学科分类：08[工学] 0827[工学-食品科学与工程类] 082701[082701] 0701[理学-数学类] 

核心收录：

D　O　I：10.16511/j.cnki.qhdxxb.2023.25.042

馆 藏 号：203122619...