自然循環條件下窄通道臨界熱流密度的小波分析

盛 程，王韻婷

（1.上海發電設備成套設計研究院有限責任公司，上海 200240；2.華北電力大學核熱工安全與標準化研究所，北京 102206；3.上海電氣燃氣輪機有限公司，上海 200240）

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隨著我國“碳達峰、碳中和”綠色低碳戰略的推進，以光伏、風電為代表的新能源產業迎來了跨越式發展，清潔能源電力裝機規模快速提升[1]。核能以其顯著的綠色低碳屬性，可以替代煤炭、天然氣等化石能源發電。其中自然循環在不依靠其他外在驅動力的前提下，利用工質自身密度差作為驅動源將熱量導出發熱設備，已在我國自主三代核電機組中得到了廣泛應用，是核電站嚴重事故后堆芯冷卻的重要方式。在事故工況及自然循環工況下壓水堆回路介質的流速較低，會出現流動不穩定問題，易導致系統發生傳熱惡化，危及設備的安全運行。臨界熱流密度（Critical Heat Flux Density，CHF）決定了反應堆運行工況的最高界限，掌握其發生特征，能夠為預測設備安全運行的影響因素提供理論和實驗基礎。目前對于CHF的判斷多以理論計算和實驗觀察為主[2-6]，小波分析在核工程領域已有應用[7]，包括核電站實時監測、功率譜信號和總流量信號分析等。早期已有學者從理論上提出應用小波分析檢測CHF[8]，但將小波分析應用到自然循環條件下的CHF研究還相對較少，也缺乏實際工程應用的相關報道，是一種比較新穎的檢測及CHF數據處理方法。本文應用小波函數對自然循環窄通道內的CHF實驗溫升數據進行分析，并提出相關建議。……