摘要：CO2意外泄漏是超临界CO2动力循环系统主要安全问题之一。本文基于一套小规模实验装置研究超临界CO2容器快速泄压特点,压力容器体积为50.0 L。测量了不同破口尺寸(1.0~5.0 mm),初始压力(8.1~12 MPa)和初始温度(35℃~50℃)条件下超临界CO2容器泄漏过程中介质压力和温度以及质量流量,分析了容器泄漏过程中泄压特性以及参数影响机制。通过分析得到,初始温度高于和低于拟临界温度,超临界CO2容器泄压会经历不同泄压过程。初始温度低于拟临界温度,泄压时工质温度下降的更低。泄压时间主要与破口尺寸和初始压力有关。本文的实验结果对理解事故过程和验证模型具有重要意义。

摘要：CO2意外泄漏是超临界CO2动力循环系统和碳捕获与存储系统主要安全问题之一。本文基于一套小规模实验装置研究超临界CO2容器快速泄压的热力学特性和流动特点,压力容器体积为50 L。开展了初始工况为8.1 MPa,38.0℃和10.0 MPa,38.0℃的泄压实验。通过测量流体压力、流体温度、壁面温度、质量流量以及外部射流结构来分析超临界CO2泄压特性。实验得到不同初始状态会经历不同的泄压过程。外部射流结构可以分为三阶段:射流长度增加阶段,射流长度维持稳定阶段,射流长度减小阶段。此外,实验得到容器底部外壁温最低温度可以达到−26.9℃ (10.0 MPa, 38.0℃)。本文的实验结果对理解事故过程和模型开发具有重要意义。