環(huán)形通道內(nèi)超臨界水的傳熱特性研究

王漢　畢勤成　楊振東　王林川　吳剛

摘要：針對超臨界水冷堆（SCWR）堆芯內(nèi)非圓通道、高熱流密度下傳熱特性研究困難的現(xiàn)狀，在壓力為23～28 MPa、質(zhì)量流速為350～1 000 kg/（m₂·s）、熱流密度為200～1000 kw/m₂的試驗(yàn)條件下，對環(huán)縫間隙為4 mm的環(huán)形通道內(nèi)超臨界水的傳熱特性進(jìn)行了試驗(yàn)研究。在SCwR的概念設(shè)計(jì)運(yùn)行工況下，并未發(fā)生傳熱惡化現(xiàn)象，這一結(jié)論對SCwR堆芯傳熱分析具有重要參考意義。試驗(yàn)結(jié)果表明，熱流密度和質(zhì)量流速對傳熱特性影響非常明顯。此外，螺旋繞絲能夠顯著強(qiáng)化局部傳熱，并對下游的傳熱情況具有一定的改善作用。在環(huán)形通道中，一定試驗(yàn)參數(shù)下仍然觀察到了傳熱惡化現(xiàn)象，且傳熱惡化的試驗(yàn)工況與Ogata關(guān)系式預(yù)測值比較接近。就傳熱惡化的機(jī)理而言，浮升力對傳熱惡化的發(fā)生起著重要作用。在所選定的6組換熱經(jīng)驗(yàn)關(guān)聯(lián)式中，Jackson和Bishop關(guān)聯(lián)式對換熱系數(shù)的預(yù)測效果最好。

關(guān)鍵詞：超臨界水；傳熱特性；環(huán)形通道；螺旋繞絲；傳熱惡化