开式自然循环系统启动特性研究
开式系统与闭式系统的区别和特性
1. 开式系统与闭式系统严格来讲，开式系统与闭式系统并不以系统内水是否和空气接触区分，比如膨胀水箱定压的冷冻水系统，膨胀水箱内的水是和空气接触的，再如冷却水系统，冷却塔内的水是和空气接触的，但冷却水系统更加接近一个闭式系统，详见下文。
个人以为开式系统与闭式系统的严格区分应该以系统水泵运行过程中是否需要克服水的势能做功。
如图1，为一水池蓄冷系统简图，在利用水池冷水供冷时，水泵要克服从水池吸入点到系统最高点的水柱压力，此外还要克服左侧部分水路的管件、管路、冷水机组以及末端设备阻力。
这样泵的扬程为上述阻力与水柱压力之和。
如图2，为典型膨胀水箱定压空调冷冻水系统简图，水在膨胀水箱处是与空气接触的，对系统腐蚀是不利的。
但该系统是一个闭式系统。
因为右侧水柱压力与左侧水柱压力互相抵消，水泵运行时不需要克服水柱的势能，只要克服系统（左侧部分与右侧部分）水路的管件、管路、冷水机组以及末端设备阻力，所以楼高、楼正、楼歪影响不大。
这样泵的扬程为上述阻力之和。
如图3，为空调冷却水系统简图，如果安装系统是否与空气接触判断，这一系统应该时开式系统。
然而，右侧冷却管内的水柱静压可以和左侧部分抵消，水泵不需要克服这部分阻力。
但是从冷却塔接水盘到系统最高点这部分的高差形成的水压，需要水泵克服。
此外，冷却塔喷嘴也需要一定的水压进行喷水，所以水泵的扬程应该为系统（左侧部分与右侧部分）水路的管件、管路、冷水机组的阻力加上高差h 以及喷嘴前的必要压头之和。
图3. 接近闭式系统对开式系统，管路水力曲线如图4 中1 所示，其表达式如下：H = h + SQ2h 即为泵要求克服的系统静水压力。
对闭式系统，管路水力曲线如图4 中2 所示，其表达式如下：H = SQ2图4. 管路阻力曲线对上述开式系统和闭式系统，利用水泵变频进行节能计算时，区别很大，因为在曲线2 上各点为相似工况点，遵循水泵功率与转速3 次方成正比的关系，但是对曲线1，水泵变频调速后与1 的新交点与原来的工作点不是相似工况点，3次方关系不成立，常常见到需要商家不论系统情况上来就以三次方关系计算节能量，夸大了水泵调速的节能效果。
HNJM-1-2202开式循环水系统调试报告
编号：2014-华能荆门一期热电联产工程(2×350MW) 1号机组开式循环水系统调试报告国网湖北省电力公司电力科学研究院二〇一四年十一月参加人：王广庭卢双龙许涛余磊张承宗编写人：卢双龙审核人：李阳海批准人：刘绍银华能荆门一期热电联产工程(2×350MW) 1号机组开式循环水系统调试报告1概述按照《火力发电建设工程启动试运及验收规程（2009版）》和华能荆门一期热电联产工程(2×350MW)机组工程调试服务合同的规定，在华能荆门一期热电联产工程(2×350MW)1号机组开式循环水系统的单体试运完成后，进行该系统的分系统调试工作。
该调试工作按《华能荆门一期热电联产工程(2×350MW)1号机组开式循环水系统调试方案》实施，系统调试的质量按《火力发电建设工程启动试运及验收规程（2009版）》执行，通过系统调试和消缺，使该系统的最终质量验评达标，通过参与机组整套启动试运等调试阶段的运行和消缺，该系统更趋完善，为该机组今后正常安全稳定运行打下了良好的基础。
2参考文件2.1华能荆门一期热电联产工程(2×350MW)机组工程调试服务合同2.2《火力发电建设工程启动试运及验收规程》DL/T5437-20092.3《火力发电建设工程机组调试质量验收及评价规程》DL/T5295-20132.4《电力建设安全工作规程（火力发电厂部分）》DL5009.1-20022.5《火电工程达标投产验收规程》DL5277-20122.6《火力发电建设工程机组调试技术规范》DL/T5294-20132.7《电力建设安全健康与环境管理工作规程定》国电电源[2002]49 号2.8《国家电网公司电力安全工作规程（火电厂动力部分）》2010版2.9《防止电力生产重大事故的二十五项重大要求》国电发[2000]589号2.10国网湖北省电力公司电力科学研究院质量、职业健康安全及环境管理体系2.11有关行业和厂家的技术标准2.12设计院相关图纸及厂家说明书2.13甲方相关管理规定3设备及系统开式水系统的水源取自循环水系统中凝汽器水侧入口管，排回循环水系统冷却塔前池，系统包括两台100%容量的开式水泵，正常运行时互为备用；泵入口设有一台入口电动旋转滤网，防止杂物进入引起堵塞。
开式自然循环系统启动特性研究
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 人 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 。 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
ｏ ｐｓ ｉ ｎｔ ｏ ｔ ｈｅ ｓ ｔ ｅ ａ ｄｙ ｃ ｉ ｒ ｃ ｕ ｌ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ ｔ ｗｏ — ｐ ｈａ ｓ ｅ ｆ ｌ ｏ ｗ ｕ ｎｄ ｅ ｒ ｔ ｈｅ ｍｅ ｄ ｉ ｕ ｍ ｐ ｏ ｗｅ ｒ ｃ ｏｎ ｄｉ ｔ ｉ ｏ ｎｓ ， ｔ ｈ ｅ ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍ ｕ ｎｄ ｅ ｒ ｔ ｈｅ ｈｉ ｇ ｈ ｐ ｏｗｅ ｒ ｃ ｏ ｎｄ ｉ ｔ ｉ ｏ ｎｓ ｕ ｎｄ ｅ ｒ ｇ ｏｅ ｓ ｔ ｈｅ ｓ ａ ｍｅ ｅ ｖ ｏｌ ｖ ｅ ｍｅ ｎｔ ｐ ｒ ｏｃ ｅ ｓ ｓ ａ ｓ
开式系统与闭式系统的区别和特性
1. 开式系统与闭式系统严格来讲，开式系统与闭式系统并不以系统内水是否和空气接触区分，比如膨胀水箱定压的冷冻水系统，膨胀水箱内的水是和空气接触的，再如冷却水系统，冷却塔内的水是和空气接触的，但冷却水系统更加接近一个闭式系统，详见下文。
个人以为开式系统与闭式系统的严格区分应该以系统水泵运行过程中是否需要克服水的势能做功。
如图1，为一水池蓄冷系统简图，在利用水池冷水供冷时，水泵要克服从水池吸入点到系统最高点的水柱压力，此外还要克服左侧部分水路的管件、管路、冷水机组以及末端设备阻力。
这样泵的扬程为上述阻力与水柱压力之和。
如图2，为典型膨胀水箱定压空调冷冻水系统简图，水在膨胀水箱处是与空气接触的，对系统腐蚀是不利的。
但该系统是一个闭式系统。
因为右侧水柱压力与左侧水柱压力互相抵消，水泵运行时不需要克服水柱的势能，只要克服系统（左侧部分与右侧部分）水路的管件、管路、冷水机组以及末端设备阻力，所以楼高、楼正、楼歪影响不大。
这样泵的扬程为上述阻力之和。
如图3，为空调冷却水系统简图，如果安装系统是否与空气接触判断，这一系统应该时开式系统。
然而，右侧冷却管内的水柱静压可以和左侧部分抵消，水泵不需要克服这部分阻力。
但是从冷却塔接水盘到系统最高点这部分的高差形成的水压，需要水泵克服。
此外，冷却塔喷嘴也需要一定的水压进行喷水，所以水泵的扬程应该为系统（左侧部分与右侧部分）水路的管件、管路、冷水机组的阻力加上高差h 以及喷嘴前的必要压头之和。
图3. 接近闭式系统对开式系统，管路水力曲线如图4 中1 所示，其表达式如下：H = h + SQ2h 即为泵要求克服的系统静水压力。
对闭式系统，管路水力曲线如图4 中2 所示，其表达式如下：H = SQ2图4. 管路阻力曲线对上述开式系统和闭式系统，利用水泵变频进行节能计算时，区别很大，因为在曲线2 上各点为相似工况点，遵循水泵功率与转速3 次方成正比的关系，但是对曲线1，水泵变频调速后与1 的新交点与原来的工作点不是相似工况点，3次方关系不成立，常常见到需要商家不论系统情况上来就以三次方关系计算节能量，夸大了水泵调速的节能效果。
循环水、开式水、闭式水系统
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4套机力通风塔运行方式
• 每个单元内设有两套机力通风塔，内部连通，单元间设有 外置联络门，正常运行中始终保持开启，实现4套机力通 风塔全部连通方式，供全厂8台冷却循环水泵。
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#4机凝汽器
阀门井 阀门井 循环水排水工作井
#3机凝汽器 主厂房界限
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#2机凝汽器
流量计井
#1机凝汽器
至电解海水整流装置
循环水泵
#1A
冲洗水泵
冲洗水门
旋转滤网
拦污栅
检修钢闸门
#1B #2A #2B #3A #3B #4A #4B
冲洗水阀门组（详见《循环冷却水系统》"旋转滤网冲洗水"部分）
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凝汽器半侧隔离
• 开启隔离侧凝汽器水室放空气门，注意真空变化。 • 开启隔离侧凝汽器二次滤网排污门，进行入口侧放水。 • 确认循环水基本放净后，关闭隔离侧凝汽器出口蝶阀。 • 开启隔离侧凝汽器循环水出、入口管道放水门。
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• 当胶球清洗装置因设备缺陷无法投自动清洗时，可按照自 动运行步骤切至“手动”模式下运行。
300MW火电机组自然循环锅炉模型的建立及动态特性分析
! 仿真动态数学模型的建立
建立的仿真模型采用工程模块化建模技术建 立， 它包括模型算法库与锅炉仿真模型两部分。 !($ 模型算法库 模型算法库是以火电机组中的常规设备、 部件 或全局过程为基本单元， 以质量、 能量、 动量守恒为 基础， 严格按照其物理机理而建立的面向火电机组 的算法库。在算法库中对应火电机组所有的设备、 部件及逻辑控制模件都有相应的算法， 本文仅以锅 为例进行说明。 炉汽包算法 （:;）
图’
燃料量扰动主汽温动态特性
图%
蒸汽流量扰动主汽压动态特性
图( 图& 燃烧量扰动主汽压动态特性
蒸汽流量扰动主汽温动态特性
保持汽机调门开度不变， 通过调节给粉机转速 阶跃增加燃料量。试验结果如图 & 所示， 汽包压力 和过热器出口压力均缓慢增加， 二者压差亦逐渐增 加。这是因为蒸汽流量增大， 沿程阻力增加所致。 !"! 主汽温阶跃响应
文章编号： （!"")） $""$ # !"%" "* # ")&& # "*
)"" +, 火电机组自然循环锅炉模型 的建立及动态特性分析
何 荣， 全兆裕， 杨慧超
湛江 -!*"&&） （湛江发电厂， 广东
摘
要： 利用 ./01 # &" 模块 化 建 模 仿 真 支 撑 系 统 建 立 了
汽包算法仿真了自然循环锅炉汽包的动态过 程， 将汽包划分为汽相区和液相区进行分析。其主 要数学模型有： （$）质量平衡方程式： 液相区： < （ " ）# $ > %（$ & ’ ） $ ?? & $ <@?A & < ! != = $ B= & $ >C5D 式中： " =— 液相区工质容积； !=— 液相区工质密度； — — 水冷壁出 $ >— 省煤器进入汽包的水流量； $ ??— 口流量； $ <@?A— 下降管入口流量； $ B=— 锅炉排污流 量； $ >C5D— 蒸发流量； ’ — 水冷壁出口质量含汽率。 汽相区： < （ " ）# ’$ ?? % $ >C5D & $ E & $ F < ! !E E 式中： " E— 汽相区工质容积； !E— 汽相区工质密度； $ E— 汽包出口蒸汽流量； $ F— 汽包放汽流量。 （!）能量平衡方程式： 液相区： < （ ( = ) =）# $ > ) > %（$ & ’ ） $ ?? ) ?? & <! $ <@?A ) = & $ B= ) = & $ >C5D ) = & * B 式中： ( =— 液相区工质质量； ) =— 液相区工质焓； ) >— 省煤器进入汽包的工质焓； ) ??— 水冷壁出口 工质焓； * B— 液相区工质传给金属热量。 汽相区： < （ ( E ) E） # ’$ ?? ) ?? % $ >C5D ) E & $ E ) E & <! $F )E & *6 式中： ( E— 汽相区工质质量； ) E— 汽相区工质焓； * 6— 汽相区汽体传给金属热量。 （)）传热方程： ",3 （ - = & - GB） * B #（ + $ % +（ ! $ > % $ ??） ）
小型核动力装置自然循环运行特性分析
#">>
原 子 能 科 学 技 术 ! ! 第!"卷
!! 自 然 循 环 是 指 在 闭 合 回 路 内!不 依 靠 泵 的 驱动力而仅依靠冷热段流体密度差产生的驱动 压头来实现的循环流动%自然循环对于实现核 动 力 装 置 非 能 动 余 热 排 出 功 能)提 升 反 应 堆 的 固有 安 全 性)简 化 装 置 系 统 配 置 等 均 具 有 十 分 重要的意义%
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收 稿 日 期 #)"*E)=E#F修 回 日 期 #)"*E)FE"" 作 者 简 介 孔 ! 松 "FF# 男 河 北 定 州 人 硕 士 研 究 生 从 事 核 反 应 堆 安 全 分 析 研 究
CopyrighΒιβλιοθήκη ©博看网 . All Rights Reserved.
目前国内在小型核动力装置自然循环领域的 研究已取得很多成果%任成等*"+用自然循环的试 验台架进行了小型堆冷却剂回路自然循环稳态特 性的实验研究#石康丽等*#+运用d0C+A!程序对小 型自然循环 铅 冷 快 堆 进 行 了 瞬 态 安 全 分 析#吴 磊 等*D+以某小型 堆 为 对 象!对 自 然 循 环 系 统 流 动 阻 力特 性 进 行 了 理 论 和 实 验 研 究#刘 洋 等*>+在 (Kd#)) 的 基 础 上!对 一 体 化 供 热 堆 主 回 路 单 相 自然循环实验比例进行了分析和设计%
自然循环锅炉的循环特性分析
现 以某 实 际项 目为例 进 行 相 应 的水 循
环计算， 该 项 目为 太 阳 能 项 目， 随 时 间段 的 不 同太 阳 光 的 照 射 角 度 和 太 阳 光 强度 差 别
况， 以上 ３个 工 况 的水 循 环 特 性 计 算 。
１ ５
系统 是 否具 有 自补 偿 能 力 的一 个 重 要标 志 ， 在 此界 限状态 下 ， 循环 流速 为最 大值 。
因此 ， 对 于 自然 循 环 锅 炉 ， 在 设 计 结 构
很大， 因此 受 热 面 热 负荷 在 不 同 的 时 间段 内 相差很大， 根 据 该 项 目蒸 发 器 的 结 构 、 管 道
在较 多 的 水循 环 参 数和 指标 中 ， 循 环 倍 率和循环流速 （ 相 应 于 介 质 流 量 下 按 管子 截 面 计 算 的饱 和 水 速 度 ） ， 是 衡 量 水 循 环 可
循环倍率即为界 限循环倍率， 此时对应最高
循环 流速。 因此 ， 界 限循 环 倍 率 是 判 别 循 环
１ ４
余 热 锅 炉 ２ ０ １ ４ ． ２
自然 循 环 锅 炉 的循 环 特 性 分 析
杭州锅炉集团股份有限公司 何伟校 康新霞 裘雪萍
摘 要 本 文介 绍 了 自然循环锅 炉特点， 并对 桌实际项 目的不同工 况水循环计 算 结 果进 行 了分 析 ， 最后 给 出 了避 免膜 态沸 腾 出现 常 采 用 的措 施 。
０ ． ２ ３ ８
０ ． ２ ４ ０
２ ８ ． ４ ４
２ ８ ． ２ ２
ｐａ ｎ ａｌ４
＿
ｐ ａ ｎ ａ ｌ５
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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]。
系统振荡有可能会诱发装置机械振荡、系统控制等问题，在极端情况下还可能引起传热的恶化，导致传热壁面的烧毁[3]。
目前针对闭式自然循环启动过程流动特性的文献报道较多[4-7]，然而针对开式自然循环系统的研究却很少，开式系统由于运行压力为常压，系统易于发生沸腾、闪蒸等剧烈的相变过程；同时相对于闭式系统，开式系统缺少能容纳系统压力波动、抑制空泡份额变化和流量振荡的封闭气空间，因此更容易诱发流动不稳定现象。
Chiang等[8]曾以沸水堆启动过程为背景，对开式自然循环启动过程进行了实验研究，但其入口温度变化范围较窄，且并未给出自然循环建立过程中的流动特性演化过程。
本文在不同加热功率下，对开式自然循环系统启动过程中的流动特性变化过程进行系统的实验研究。
实验装置由加热管、自然循环回路和高位水箱等部分组成(图1)。
冷却水从高位水箱中流出，进入加热管后被锅炉产生的饱和蒸汽加热，然后在冷热段密度差的驱动下向上流动，经过可视化上升管段后，最终流回高位水箱。
回到水箱的两相流体经过汽水分离后，气相直接排放至大气环境，液相继续参与自然循环。
为观测回路中冷却水的流动特性，实验装置多处布置温度、压力测点，其中冷却水温度由Ⅰ级铠装镍铬-镍硅热电偶测量，冷却水压力由0.1级的压力传感器测量，饱和蒸汽流量由0.5级的涡街流量计测量，自然循环流量由0.2级的电磁流量计测量。
各测量仪表动态响应特性良好，准确性均经过专门的标定。
实验测量信号通过NI数据采集系统进行实时采集和存储。
实验时，向实验回路中通入冷却水，使水箱内的液面与汽水分离装置出口齐平，同时向冷凝罐内持续通入饱和蒸汽，冷却水在冷热段密度差的驱动下发生自然循环。
随着加热的进行，加热管入口水温不断升高，直至达到稳定(通常为(99.0±0.5) ℃)，实时采集这一过程中系统各测点的温度、压力变化，并观察上升段中冷却水的流动特性。
系统加热功率通过控制管外的饱和蒸汽压力进行调节，功率通过蒸汽冷凝前后的焓差以及蒸汽流量计算得到，范围为18.9～127.4 kW。
2.1 启动过程中流量的时序变化实验结果表明，加热功率对开式自然循环系统启动过程中的流动不稳定演化过程具有重要作用，不同的加热功率下，开式自然循环系统会经历不同的流动不稳定过程。
图2为不同加热功率下，开式自然循环启动过程中自然循环流量的时序变化。
1) 在低加热功率工况(曲线Ⅰ)下，系统依次经历单相自然循环(a)、喷泉不稳定(b)，最终演化为闪蒸不稳定(c)；2) 在中等加热功率工况(曲线Ⅱ)下，系统依次经历单相自然循环(a)、喷泉不稳定(b)、沸腾伴随闪蒸不稳定(d)，最终演化为稳定的气液两相流动(e)；3) 在高加热功率工况(曲线Ⅲ)下，系统依次经历单相自然循环(a)、喷泉不稳定(b)、沸腾伴随闪蒸不稳定(d)，最终演化为剧烈的密度波振荡(f)。
上述的自然循环启动过程经历的典型流动不稳定模式详见2.2节。
2.2 典型不稳定类型1) 喷泉不稳定喷泉不稳定是开式自然循环系统启动过程中最先出现的不稳定形式。
如图3所示，此时自然循环流量呈低振幅的不规则脉动，加热管出口处流体处于过冷状态，水平可视化管段内观察到有汽泡间歇性地涌出，说明加热管内发生了过冷沸腾，汽泡在水平可视管段内运动缓慢，且逐渐被冷凝。
对于喷泉不稳定，过冷沸腾汽泡随机地产生、长大和冷凝是导致其发生的诱因。
实验发现，不同加热功率下，喷泉不稳定起始时的入口水温随着加热功率的增加而逐渐降低，通过Saha-Zuber模型[9]对过冷沸腾汽泡脱离点位置进行计算发现，当喷泉不稳定起始时，汽泡脱离点的位置基本稳定在加热管出口附近。
2) 闪蒸不稳定随着加热段入口水温的升高，加热段出口水温也升高，上升段内出现周期性的闪蒸汽化现象，从而诱发闪蒸不稳定。
闪蒸不稳定或闪蒸主导的不稳定现象主要出现在低功率工况后期及中高功率工况的发展期。
在低功率工况后期，由于加热管入口水温较高，管内已出现欠热沸腾，欠热沸腾产生的汽泡流出加热管后，在水平可视化管段内被完全冷凝。
这些汽泡通常较小且行程较短，因此对流量的扰动较小。
随后流体沿上升段向上流动，由于静压降低，在某一位置达到当地饱和温度而诱发闪蒸。
闪蒸增加了自然循环流量，导致加热管出口水温降低，闪蒸现象结束。
上升段内流体恢复单相流动，导致流量降低，从而再次诱发闪蒸。
此时系统振荡由闪蒸不稳定主导，振荡周期稳定，每次闪蒸前有一段较长的单相孕育阶段。
图4为典型的闪蒸不稳定工况，图中T1、T2、T3分别表示加热段出口、上升段入口及水箱入口处的温度，Tp1、Tp2、Tp3则表示相应位置的饱和温度。
经比较发现，闪蒸发生时，加热段出口及上升段入口处，流体温度始终低于当地饱和温度，说明流体始终处于过冷状态；而水箱入口处的温度达到了饱和温度，即上升段内已发生闪蒸现象。
在中高功率工况下，由于加热功率较高，管内出现间歇性的沸腾现象，流体向加热管两端剧烈地喷发，瞬间在入口处引发倒流现象，同时喷发的流体进入上升通道，并诱发闪蒸现象，在闪蒸起始位置可明显看到空泡份额的增加。
沸腾喷发结束后，加热管内压力急速下降，冷却水迅速涌入加热管，产生较大的流量，导致管内沸腾被抑制，同时加热管出口水温下降，上升段内闪蒸起始点随之上移，导致自然循环驱动力下降，循环流量降低，随后再次引发管内沸腾、闪蒸点下移等过程。