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超临界水堆堆芯复杂流道中热质传输行为特征与机理(2007BC209804)

 

研究目标:揭示在堆芯超高热力参数、传输参数奇异变化及复杂流道几何等联合作用下超临界热工流体特殊热质传输时空行为特征及其复杂转变规律;揭示近壁与主流各典型流场区域中超临界流体湍流传输模式、机制及其相互作用;理论分析、数值模拟结合实验研究,提出适用的热质传输模型与超临界流动分析方法;建立超临界流体的子通道交混模型;由此为超临界水堆堆芯能量转换系统的构建提供基本的理论分析依据和技术手段。建立超临界条件下流动传热模化理论,为今后系统性开展实验研究提供理论基础。

研究内容:

(1) 复杂流道中超临界异常热质传输行为及分析模型

建立超临界压力热工水力综合实验设施,展开超临界压力下的传热、阻力特性实验研究。针对超临界水堆堆芯复杂的几何条件,结合实验观测、机理分析与数值模拟,综合研究超临界流体在拟临界温度区域特定条件下传热恶化的机制与发生条件,形成完整、深入的理解,进而形成清晰可靠的机理预测模型。

 (2) 多流道间超临界流体热质传输及交混机理

基于局域和多尺度分析,结合实验、理论分析和数值模拟,研究局域传输机制的宏观相互作用,分析超临界水堆堆芯条件下子通道交混原理,建立子通道交混计算模型,为燃料安全准则建立提供依据。

(3) 超临界、复杂流道条件下多尺度湍流传输模式

对复杂组件流道中超临界流体在不同区域中特定的湍流传输模式进行多尺度机理分析与研究,建立并验证适用的相关湍流模型,为系统流场与水动力分析模型机理分析奠定理论基础。

(4) 超临界水堆流道内多质输运规律

基于多质流动实验,结合综合传输机理分析与计算分析方法,建立超临界流动系统的数值模型,籍此研究系统中腐蚀产物、裂变产物及其它化学混杂物的输运规律,并研究特定流动系统的控制原理与方法。

(5) 超临界流体流动传热的模化理论

研究复杂几何条件下造成超临界流体传输参数与能流非均匀时空分布的主控力与量级关系,形成转变准则,利用不同流体在相似尺度效应、相似边界效应和相似运行参数下得到的基础实验数据,建立与验证有普遍适用性的超临界流体传热模化理论。

 

承担单位:上海交通大学,中国核动力研究设计院

课题负责人杨燕华、程旭

学术骨干:翁史烈、黄彦平、卢冬华、张虹、吴伟亮、王德忠、匡波、顾汉洋、肖岷、孙吉良

 




 
 
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作者:admin 时间:2007/9/11 浏览次数:25527
 
 
 
 
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