自然循环过冷沸腾流动不稳定性起始条件的研究
自然循环过冷沸腾流动不稳定性起始条件的研究
众所周知，液体的沸腾和所受到的大气压力有关。
在一般正常压力情况下，液体在到达沸点温度时便沸腾起来。
例如，水在到达100℃沸点时便“开”了，不住地翻滚着气泡。
然而，当液体所处的压力条件低于一般正常压力时，在低于沸点温度的情况下，它也要产生沸腾现象。
比如，当密闭容器中的水面压力为4毫米汞柱时，水在4℃时就可以沸腾。
像这样，液体通过减压而在非一般沸点温度条件下达到的沸腾状态，就是“冷沸腾”。
螺旋桨转动产生的声波在水中传递，可以使水下形成低压区与高压区。
“冷沸腾”是液体在低压条件下产生的一种现象，当然在转动的螺旋桨周围也要随时发生。
液体在处于“冷沸腾”状态时，整个体积内都在蒸发，生成大量的汽泡，从而使液体内部形成一个个“气穴”。
但是，这种“气穴”是不稳定的，在高于形成它的压力条件下，就要在一刹那之间猛然发生凝结而消失。
并且在凝结消失过程中，围绕气泡的液体质点以极大的速度互相冲撞，形成高达上万个大气压的强大压力。
据科学家测定，这种压力对于周围的物体，诸如木材、金属、橡胶、塑料、玻璃、混凝土等等，均可以产生极大的破坏力。
特别是随着各种装置速度的提高和功率的增加，带来的危害程度也会越来越严重。
于是，人们千方百计寻找制服它的办法，例如防止“气穴”的产生或是从液体中去掉溶解在它里面的气体。
在内燃发动机等封闭系统中，科学家还找到涂敷防护剂的方法，以保证物体表面
不受“气穴”的侵害。
自然循环的流动特性及安全性汇总
（3）水冷壁管内壁结垢
• 锅炉运行水质不合格，含盐量超标，当 水在管内受热蒸发时，盐分从水中析出， 沉积在管壁上，形成盐垢。 • 结垢的管子管壁温度就升高。这种破坏 决不亚于停滞、倒流和膜态沸腾的影响。 • 水冷壁管内结垢时，流动阻力也随着增 大，容易引起停滞或倒流。
42-38
（5）变负荷速度过快或低负荷 运行时间过长
二、管内流型及传热区域 如图6-8所示，欠热水由管子下部进入， 工质沿管长经历了五种流型： 单相水的流动（A段）：水温↑，未至 饱和温度，无蒸汽。 过冷气泡状流动（B段）：紧贴管子 内壁面的水温↑至饱和并产生汽泡，管子 中部水仍欠热，平均水温tg逐渐升高。
42-4
饱和汽泡状流动 （C段）——全部工质 至饱和温度，汽泡不 再凝结，含汽量从x=0 开始逐渐增大。 弹状流动（D 段）—— 随着含汽量 增大，汽泡聚合成弹 状，温度保持饱和温 度。
m/s
(10 - 3)
42-2
3.含汽率 1）质量含汽率：在汽水混合物中，蒸 汽的质量流量与汽水混合物的总质量流量之 比称为质量含汽率x。 2）容积含汽率（不考虑汽和水之间的 相对滑动）：蒸汽的容积流量与汽水混合物 的容积流量之比称为容积含汽率。 4.循环倍率K：循环水流量与蒸汽流量 之比
42-3
42-39
五、提高自然循环安全性的措 施
• 水冷壁平行管存在着热偏差，个别管子 的循环流速与循环倍率不同程度地小于 平均情况下的数值，可能发生循环停滞、 倒流或传热恶化等循环事故。
42-40
1.水冷壁管径
42-41
（二）循环回路中水冷壁管屏的宽度 一般，炉膛一面墙的水冷壁分成3~4 个或更多的管屏组成。 （三）下降管和导汽管
受热很弱的管子容易出现停滞或倒流， 受热很强的管子可能出现膜态沸腾，其 结果都是导致管子局部发生传热恶化， 管壁温度升高。
矩形通道内低压自然循环压降型脉动及其复合型脉动可视化研究
CIESC Journal, 2018, 69(6): 2455-2462·2455·化工学报2018年第69卷第6期|DOI：10.11949/j.issn.0438-1157.20171302矩形通道内低压自然循环压降型脉动及其复合型脉动可视化研究张文超，焦琦，周云龙，杨美，金光远，杜利鹏（东北电力大学能源与动力工程学院，吉林省吉林市132012）摘要：以去离子水为工质，对矩形通道内低压自然循环压降型脉动及其复合型脉动进行可视化实验研究，利用可视化手段拍摄脉动过程气相分布状态图像。
通过流量脉动曲线与图像进行对照，分析流量脉动的物理过程及产生机理。
实验过程中发现4类动态不稳定性：第Ⅰ类密度波（DWOⅠ）、压降型脉动（PDO）、复合型脉动（SPO）及第Ⅱ类密度波（DWOⅡ）。
重点分析了压降型脉动与复合型脉动产生机理、影响因素及流动不稳定性边界。
实验研究发现，受矩形通道挤压效应及稳压器内部可压缩空间影响，工质在稳压器和循环回路之间往复波动，形成压降型脉动，增大加热功率压降型脉动会叠加第Ⅱ类密度波形成复合型脉动。
两类脉动的起始点会随入口过冷度增加呈现偏离趋势，并且压力增加，偏离趋势会随之增大。
通过相变数、过冷度数等无量纲参数绘制了压降型脉动不稳定性边界。
关键词：不稳定性；气液两相流；矩形通道；压降型脉动；可视化方法中图分类号：TL 334 文献标志码：A 文章编号：0438—1157（2018）06—2455—08 Visualization study on pressure drop and superimposed oscillations under low pressure natural circulation in rectangular channelZHANG Wenchao, JIAO Qi, ZHOU Yunlong, YANG Mei, JIN Guangyuan, DU Lipeng(School of Energy and Power Engineering, Northeast Electric Power University, Jilin 132012, Jilin, China)Abstract:With deionized water as working fluid,visualization technique was used to study pressure drop and superimposed oscillations of low pressure natural circulation in rectangular channel. Gas-phase distribution images captured during oscillation processes were compared with flow pulsation curve to assess physical process and mechanism of flow oscillation. Four types of dynamic instabilities were found in the study, i.e., density wave oscillation by gravity (DWOⅠ), pressure drop oscillation (PDO), superimposed oscillation (SPO), and density wave oscillation by friction (DWOⅡ). Due to squeezing effect of rectangular channel and compressible space limitation within surge tank, working fluid flew cyclically between surge tank and circulation circuit and generated pressure drop oscillation (PDO). With increase of heating power, superimposed oscillation was formed by overlapping PDO and DWOⅡ. The onset points of both oscillations tended to diverge with increase of inlet overcooling degree, and such diverging tendency enlarged when system pressure was increased. DPO instability boundary curve was plotted against dimensionless parameters, such as overcooling degree and phase change.Key words: instability; gas-liquid flow; rectangular channel; pressure drop oscillation; visualization method引言两相自然循环技术具有节约能源、安全性高等特点，被广泛应用于能源、动力、化工等领域[1]。
细长自然循环系统流动不稳定性实验研究
ｄ ｏ ｉ ： １ ０ ． ７ ５ ３ ８ ／ ｙ ｚ ｋ ． ２ ０ １ ４ ． ４ ８ ． ０ ２ ． ０ ２ ６ ７
Ｅｘ ｐ ｅ ｒ ｉ ｍｅ ｎｔ ａ ｌ Ｓ ｔ ｕ ｄ ｙ ｏ ｆ Ｆｌ ｏ ｗ Ｉ ｎ ｓ ｔ ａ ｂ ｉ ｌ ｉ ｔ ｙ
ｉ ｎ Ｅｌ ｏ ｎｇ ａ ｔ ｅ ｄ Ｎａ ｔ ｕ ｒ ａ ｌ Ｃｉ ｒ ｃ ｕ ｌ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ Ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍ
ＧＵＯ Ｘｕ ｅ — ｑ ｉ ｎ ｇ，ＳＵ Ｎ Ｚｈｏ ｎｇ — ｎ ｉ ｎｇ，ＺＨ ＡＮＧ Ｄｏ ｎ ｇ — ｙａ ｎ ｇ
（ Ｎａ ｔ ｉ ｏ ｎ ａ ｌ Ｋｅ ｙ Ｄ ｉ ｓ ｃ ｉ ｐ ｌ ｉ ｎ ｅ Ｌ ａ ｂ ｏ ｒ ａ ｔ ｏ ｒ ｙ ｏ ｆ Ｎｕ ｃ ｌ ｅ ａ ｒ Ｓ ａ ｆ ｅ ｔ ｙ ａ ｎ ｄ Ｓ ｉ ｍ ｕ ｌ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ Ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ，
ｐｅ ｒ ｆ ｏｒ ｍｅ ｄ ｔ ｏ ｉ ｎｖ ｅ ｓ ｔ ｉ ｇ ａ ｔ ｅ ｔ ｈｅ ｏ ｐｅ ｒ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｂ ｅ ｈａ ｖ ｉ ｏ ｒ ｏ ｆ ａ ｎａ ｔ ｕ ｒ ａ ｌ ｃ ｉ ｒ ｃ ｕｌ ａ ｔ ｉ ｏｎ ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍ ｗｉ ｔ ｈ ｅ ｌ ｏ ｎｇ ａ ｔ ｅ ｄ ｌ ｏ ｏｐ ｓ ａ ｎｄ ｌ ｏｎ ｇ ｈ ｏ ｒ ｉ ｚ ｏ ｎｔ ａ ｌ ｓ ｅ ｃ ｔ ｉ ｏｎ ｓ ａ ｔ ａ ｔ ｍｏｓ ｐｈｅ ｒ ｉ ｃ ｐ ｒ ｅ ｓ ｓ ｕ ｒ ｅ ，ａ ｎｄ ｔ ｈｅ ｔ ｒ ａ ｎ ｓ ｉ ｅ ｎｔ
Ｈａ ｒ ｂ ｉ ｎ Ｅｎ ｇｉ ｎ ｅ ｅ ｒ ｉ ｎ ｇ Ｕｎ ｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｔ ｙ，Ｈａ ｒ ｂ ｉ ｎ １ ５ ０ ０ ０ １ ，Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ）
反应堆热工期末复习资料
1.比较成熟的动力堆主要有哪些，它们各有什么特点？1）压水堆加压轻水作的冷却剂，控制棒为棒束型结构，正常运行水处于欠热状态；核燃料为低富集度的二氧化铀陶瓷燃料，两回路布置，一回路压力15.5Mpa，二回路压力7.75Mpa；2）沸水堆加压轻水作冷却剂和慢化剂控制棒截面为十字形堆芯中的水处于饱和沸腾状态蒸汽直接推动气轮机做功；3）重水堆重水堆慢化剂和冷却剂天然铀作核燃料一个或两个环路组成2.反应堆热工分析主要包括哪些内容主要是分析燃料元件内的温度分布，冷却剂的流动和传热特性，预测在各种工况下反应堆的热力参数，以及在各种瞬态和事故工况，压力，温度，流量等参数随时间的变化过程3.试叙述堆的热源的由来及其分布堆的热源来自核裂变过程中释放出来的能量，每次裂变释放出来的总能量平均值为200Mev，其中裂变碎片占总能量的84％，在燃料元件内转换为热能；裂变中子的热量分布取决于它的平均自由程，主要在慢化剂中；伽马射线（瞬发缓发）的能量分别在堆芯，反射层，热屏蔽和生物屏蔽中装化为内能，极少部分穿出堆外；高能贝塔粒子能量大部分在燃料元件内转化为热能4.影响堆功率分布的因素有哪些1）燃料布置，均匀装载燃料堆芯功率分布非常不均匀，平均燃耗低，分区装载燃料可以使堆芯功率得到展平，提高了整个堆的热功率，同时也提高了平均热耗。
2）控制棒，均匀的布置在具有高中子通量的区域，既有利于提高控制棒的效率也有利于径向中子通量的瓶平，但对轴向功率有不利的影响：堆芯寿期初功率峰偏向上部。
3）水隙及空泡，水隙引起的附加慢化作用，使其周围元件的功率升高，从而增大了功率分布的不均匀程度，空泡对中子慢话减弱，会导致堆芯反应性下降5.控制棒的热源：1.吸收堆芯的γ辐射；2.控制棒本身吸收中子的（n. γ）和（n. α）反应。
6.慢化剂产生的热量：1.裂变中子的慢化；2.吸收裂变产物放出的β粒子的一部分能量；3.吸收各种γ射线的能量。
7.热量从堆芯输出依次经过导热、对流换热和输热三个过程。
水平环形窄通道中的流动不稳定起始点和临界热流密度
图１ 均匀加热通道 静态水动力特性曲 线
实验表 明：Ｏ Ｉ Ｆ 在出口平衡含汽率为零或者正值 的情况下发生，说明忽略通道 内的过冷 空泡是可能的。同时 ， 那些广泛应用于大通道 Ｏ Ｉ Ｆ 现象的模型和关系式不能直接应用于
低流速下的微通道。 １２ 临界 热 流 密度 （ ． ＣＨＦ ） 临界热流密度（ Ｈ ） Ｃ Ｆ Ｎ被广￣ＮＮｇ［￣ １ ｔｔ。应用于向上流动的垂 直大通道 内导致 ７９ ＣＦ Ｈ 的机理很容易定性地理解 。 。 对于偏离泡核沸腾Ｄ Ｂ 和于涸 也有成功的半 。 Ｎ ［ 卜
１所示 。如果通道是强迫或 自 然循环的一部分 ， 那么曲线的负斜率段是不稳定的。即在
热负荷不变的情况下 ， 当加热通道内质量流速下降到曲线的压降最低点（ Ｆ） ， ＯＩ 时 就会发
生流量漂移 ，通道内流量会明显减小。为了阻止流量漂移发生 ，对通道的加热功率作了
限制 ，使系统不运行在静态水动力特性 曲线 的负斜率段。 对于给定的加热功率 ， Ｆ 点的质量流速稍低于 Ｏ Ｖ点和整体沸腾起始点（ ＯＩ Ｓ 从此点
１ 简
介
小通道 内强迫对流过冷沸腾是 目 前最有效的工程热传输方法之一 ，也是超高热流密 度应用可选择的冷却机理。流动不稳定起始点（ Ｆ） ＯＩ 和临界热流密度（ Ｈ ） Ｃ Ｆ是利用沸腾传 热机理的冷却 系统安全运行的上限。 １１ 流动不稳定起始点（ Ｆ） ． Ｏ Ｉ
两相流量漂移不稳定性对沸腾流道设计和运行是至关重要的，它可能导致流道干涸 甚至加热通道烧毁Ｌ 。 ｌ 加热通道的静态不稳定性是基于其水动力特性 曲线（ 压降． 曲 流量 线） 来分析。 一般形式的静态水动力特性 曲线是在恒定热负荷 ， 以及利用可变的人 口温度 得到一个可变的欠热冷却水质量流密度的条件下 ，以测量试验段总压降而获取的。如图
开式自然循环系统启动特性研究
开式自然循环系统启动特性研究侯晓凡;孙中宁;范广铭;丁铭;宿吉强【摘要】针对开式自然循环系统启动特性进行了实验研究。
实验表明：不同加热功率下，开式自然循环系统会经历不同的流动演化过程。
低加热功率下，系统经历单相循环、喷泉不稳定，最终演化为闪蒸不稳定；中等以及高加热功率下，系统依次经历单相循环、喷泉不稳定和沸腾伴随闪蒸不稳定后，分别演化为稳定的汽液流动和密度波振荡。
导致启动过程流动演化的主要原因是随着加热管入口水温的升高，管内沸腾现象持续增强，上升段内闪蒸现象则先增强而后减弱，两者相互作用，导致系统流量、相变位置及空泡份额等发生明显变化。
最后，绘制了开式自然循环启动过程的无量纲化流动不稳定区域分布图，并拟合得到了喷泉不稳定及闪蒸主导的不稳定起始边界的经验关系式，拟合结果与实验结果符合良好。
%An experimental investigation on startup characteristics of open natural circu‐lation system was performed .The results show that heating powers have significant influence on the flow characteristics evolvement during startup process .Namely ,the system undergoes single‐phase natural circulation , geysering oscillation and flashing oscillation under low powerconditions ;it undergoes single‐phase natural circulation , geysering oscillation and boiling accompanied with flashing oscillation ,and then devel‐ops into the steady circulation of two‐phase flow under the medium power conditions , the system under the high power conditions undergoes the same evolvement process as that under the medium power conditions at beginning ,and finally develops into density wave oscillation .The main reason leading to the evolution of flow characteristics during startupprocess is that the boiling in the heated tube continues to enhance ,and the flash‐ing phenomenon in the upflow‐leg enhances at first , and then weakens , with the increase of the entrance temperature of the heated tube .The two factors interact with each other ,w hich bring about the obvious changes of the system circulation flow rate , the phasetra nsition positions and the void fraction . Finally , a non‐dimensional flow instability map of the open natural circulation system during startup process was drawn . And empirical correlations of the instability boundaries for geysering oscillations and flashing dominated oscillations were established . The fitting results fairly well agree with experiment data .【期刊名称】《原子能科学技术》【年(卷),期】2015(000)010【总页数】6页(P1772-1777)【关键词】开式自然循环;启动特性;流动不稳定;不稳定区域分布【作者】侯晓凡;孙中宁;范广铭;丁铭;宿吉强【作者单位】哈尔滨工程大学核安全与仿真技术国防重点学科实验室，黑龙江哈尔滨 150001;哈尔滨工程大学核安全与仿真技术国防重点学科实验室，黑龙江哈尔滨 150001;哈尔滨工程大学核安全与仿真技术国防重点学科实验室，黑龙江哈尔滨 150001;哈尔滨工程大学核安全与仿真技术国防重点学科实验室，黑龙江哈尔滨 150001;哈尔滨工程大学核安全与仿真技术国防重点学科实验室，黑龙江哈尔滨 150001【正文语种】中文【中图分类】TL353自然循环在化学工程、核动力等领域均得到广泛应用，而在两相自然循环建立过程中则不可避免地会产生流动不稳定[1-2]。
6.2自然循环的流动特性
静止状态： A-A左侧 A-A右侧
p1 p0 xj gh p2 p0 ss gh
静止状态下，p1 p2 0, 形成推动力
水在回路中循环流动时：
p1 p0 xj gh pxj p2 p0 ss gh pss p fl
稳定流动时，p1 p2
在一定上升管含汽率范围内，自然 循环回路中上升管受热增强时，循 环水量和循环流速也随之增大（循 环推动力增大），这种循环特性称 自补偿能力； 但热负荷太大时，含汽率超过一定 值，由于流动阻力的快速增加使循 环水流速反而减小，则会失去自补 偿能力。 最大循环流速对应的循环倍率称为 界限循环倍率。 为了保证自然循环回路的工作安全， 锅炉上升管的含汽率必须始终小于 界限含汽率，而循环倍率则应始终 大于界限循环倍率。
第二类传热恶化：“蒸干” 管内含汽率x达到一定数值时，贴壁水膜被被中心汽流撕 破或蒸干，管壁得不到水的冷却，放热系数明显下降，导 致传热恶化。 在自然循环锅炉的水冷壁中，正常运行状态下不会出现 “蒸干”导致的传热恶化。在非正常运行状态下一旦出现 第二类传热恶化，虽然开始时壁温并不太高，但含盐量较 高的炉水水滴润湿管壁时，盐分沉积在管壁上，也会造成 传热恶化。 亚临界压力的自然循环锅炉，其水冷壁内下质的实际含汽 率很接近其临界含汽率，故有可能发生第二类传热恶化。 直流锅炉一定会出现第二类传热恶化。
3.汽水分层
当汽水混合物在水平或微倾斜管内流动时，出于汽、水密度不同，水 在管子下部流动，汽在管子上部流动，形成明显的分界面，这种现象 称为汽水分层。 当汽水混合物流速较高时，扰动剧烈，汽水混合较好，管子能得到良 好的冷却。 若汽水混合物流速过低，出现汽水分层时，管壁上部温度明显高于下 部温度，造成上部管壁超温。同时，上下管壁温差将形成温差热应力。 另外，随着水面波动，在汽水分界面附近，温度交替变化还会产生交 变热应力。 防止汽水分层的措施是尽可能避免布置水平或倾角小于150的沸腾管。 如在结构上不可避免时，要尽可能提高管内汽水混合物的流速。
第一章 气(汽)液两相流动的不稳定性
d. 碰撞、喷泉和爆炸不稳定性 碰撞、喷泉和爆炸这类静态不稳定性常常耦合在一起，呈现为一
种重复的却不一定呈周期性的行为。从它经历的过程来看，都含有一 种欠热液体突然沸腾的过程，因工作条件不同而表现为不同的不规则 循环过程。
碰撞现象常常发生在低压下的碱金属沸腾系统。加热面温度在沸 腾和自然之间不规则地循环变化，沸腾和自然对流在加热面上交替进 行，导致汽泡间歇地生长和破裂，形成撞击效应。当压力升高或热流 密度增加后，这类现象便消失。人们用加热面上某些空穴含有气体导 致这类不稳定性进行解释。
Thanks for your attention!
• （1）各种不稳定性机理
1）静态不稳定性
最常见的静态不稳定性有流量漂移、 沸腾危机、流型过渡、碰撞声、喷泉声或 爆炸声、冷凝爆炸等六类。
a. 流量漂移
流量漂移又称Ledinegg不稳定性，其特征是 受到扰动后的流动离开原来的流体动力平衡工况， 在新的流量值下重新稳定运行。这种不稳定特征 要求沸腾流道的压降-流量特征曲线（又称流道内 部特征曲线）具有随流量增加，压降反而减少的 区域，只有当流量变化时，流道摩擦损失的变化 大于系统外加压头变化（通常是泵的压头或自然 循环压头）时，才会发生这种不稳定性，即有稳 定性准则为：
压水反应堆失水事故下，堆芯再淹没速率受应急堆芯 冷却剂驱动压头和堆芯上腔室背压控制，模拟模型试验表 明，此时会发生流量振荡，在再淹没暂态的初始阶段，这 种振荡现象特别激烈。
f. 弛压水池凝结振荡 弛压水池凝结振荡是指蒸汽注入水池后发生直接接触
凝结过程中形成的压力振荡。伸入沸水堆弛压水池的下降 管出口处，高温蒸汽流量与低欠热度池水相遇，在出口处 周围的气-液相界面运动状态与蒸汽流量、池水欠热度等 有关，若蒸汽突然凝结，便导致池内压力振荡。根据 Okazak报导，振荡循环特性为： （1）低凝结率时，管内蒸汽压力增加； （2）蒸汽压力增加使出口处气泡体积增大； （3）气-液交界面因气怕增大而膨胀，促使池水对流，冷 池水到达交界面；
HFETR自然循环能力分析研究_徐涛忠 (1)
第44卷增刊 原 子 能 科 学 技 术 V ol. 44, Suppl. 2010年9月 Atomic Energy Science and Technology Sep. 2010收稿日期：2010-05-14；修回日期：2010-07-31HFETR 自然循环能力分析研究徐涛忠，段天元（中国核动力研究设计院，四川 成都 610041）摘要：针对高通量工程试验堆（HFETR ）的运行特点，本文利用RELAP5/MOD3程序对HFETR 进行了数值建模，并结合反应堆实际运行工况，采取了阶跃升功率法和积分功率法分析了系统压力和压力壳平均水温对HFETR 最大自然循环能力的影响。
结果表明：系统在常压和带压工况下，HFETR 的最大自然循环能力分别为0.9、2.0 MW 。
自然循环能力随运行压力的升高而增大，随压力壳水温的升高而降低。
本文基于计算数据与理论推导提出了预测不同平均水温下最大自然循环能力的关系式，该公式具有指导反应堆实际运行的工程意义。
关键词：高通量工程试验堆；系统压力；平均水温；自然循环能力中图分类号：TL333 文献标志码：A 文章编号：1000-6931（2010）S0-0198-06Analysis and Research on Natural Circulation Capacity of HFETRXU Tao-zhong ，DUAN Tian-yuan（Nuclear Power Institute of China , Chengdu 610041, China ）Abstract: For the operating characteristics of HFETR, the numerical model of HFETR was established by RELAP5/MOD3 to analysis the maximal natural circulation capacity. Combining with the reactor running condition, the influence of the system pressure was analyzed by ascending power in step method and the pool water temperature on natural circulation characteristics was analyzed by integral power method. The results show that the natural circulation capacity are 0.9 and 2.0 MW separately under low pressure and high pressure , the natural circulation capacity increases as the running pressure increases, however the natural circulation capacity decreases as the coolant temperature increases in the pressure vessel. Based on the computational result and the theoretical deduction ，a correlation was proposed to predicate the relationship between the natural circulation mass flow and the core power under different coolant temperatures.Key words: HFETR ；system pressure ；average coolant temperature ；natural circulation capacity高通量工程试验堆（HFETR ）是中国第1座高通量研究堆，HFETR 正常的冷却方式是在冷却泵的驱动下，冷却剂从上至下流过堆芯。
套管型自然循环回路不稳定现象分析
套管型自然循环回路不稳定现象分析吴祥成;阎昌琪【摘要】为解决熔盐堆排盐罐中熔盐衰变热稳定导出问题,针对套管型自然循环回路开展了不稳定现象研究实验,对实验中观察到的现象和获得的测量数据进行了分析.实验结果表明,中心管对流体预热作用明显,水箱入口温度较低时流体通过中心管后温升高达40 ℃;上升段出口液面波动过程中会出现多个波峰,第1个为主峰,其他为附峰;附峰的持续时间一般会长于主峰;水箱入口水温波动频率高于压力等其他参数.不稳定振荡发生时水箱温度均有一定的过冷度.振荡的周期性不明显,流动存在低频振荡的耦合情况.振荡周期与沸腾延迟时间正向最大偏差为71%,负向最大偏差为37%.%In order to remove decay heat safely from the drain tank,instability research experiment was carried out in thimble tube-type natural circulation loop.The observed phenomena and collected data were analyzed.The results show that the fluid flowing in the center pipe is preheated obviously.Several wave peaks appear when the liquid level goes up and down at the outlet of the heat transfer tube.The first one is called for main peak.Others are called for subordinate peaks.Duration time of subordinate peaks is often longer than that of main peak.Oscillation frequency of temperature at the inlet is higher than those of other parameters.Water in the tank is subcooled when the oscillations occur.The period of oscillation is not obvious.There exists coupling between low frequency oscillations.The positive maximum deviation between the period of oscillation and boiling delay time is 71%,and the negative maximum deviation is 37%.【期刊名称】《原子能科学技术》【年(卷),期】2016(050)006【总页数】6页(P1008-1013)【关键词】套管;自然循环;不稳定性;喷泉【作者】吴祥成;阎昌琪【作者单位】哈尔滨工程大学核安全与仿真技术国防重点学科实验室,黑龙江哈尔滨 150001;哈尔滨工程大学核安全与仿真技术国防重点学科实验室,黑龙江哈尔滨150001【正文语种】中文【中图分类】TL353因具有固有安全性特点(重力驱动)，非能动自然循环引起了广泛的关注。