蒸汽與過冷水直接接觸冷凝特性研究.pdf

1、水和蒸汽的直接接觸冷凝是指高溫蒸汽與過冷水直接接觸時(shí)發(fā)生的冷凝現(xiàn)象。在AP1000核電站的ADS自動降壓系統(tǒng)中，堆芯內(nèi)的高溫高壓蒸汽通過此種方式排出至換料水箱冷凝，從而使得一回路迅速卸壓。而直接接觸冷凝的過程變化對卸壓速度有重大影響。因此，深入了解直接接觸冷凝機(jī)理，對于保證反應(yīng)堆安全具有重要意義。本文基于cfx14.0軟件，選用標(biāo)準(zhǔn)κ-ε湍流模型、相變模型，對低質(zhì)量流量蒸汽通過噴嘴或多噴孔直接噴入過冷水中的冷凝現(xiàn)象進(jìn)行了數(shù)值模擬，并通過

2、與相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行對比，證明此次模擬所選用數(shù)值計(jì)算模型的合理性，進(jìn)而對數(shù)值計(jì)算結(jié)果進(jìn)行了分析。結(jié)果表明:(1)蒸汽通過噴嘴噴放冷凝和通過噴孔噴放冷凝選用的傳熱模型并不相同，總能模型(TotalEnergy Model)適用于前者，熱能模型(Thermal Energy Model)適用于后者;(2)噴嘴的數(shù)目對噴嘴附近過冷水的流場影響很大。在單噴嘴中，噴出蒸汽的上方幾乎沒有過冷水流向蒸汽，但是在雙噴嘴工況下，噴出蒸汽上方有大量的過冷水

3、流向高溫蒸汽;(3)高溫蒸汽通過噴孔噴入過冷水中，蒸汽羽流區(qū)域的噴射長度存在伸縮現(xiàn)象，并且在過冷水溫度為50℃時(shí)其相對伸縮強(qiáng)度最弱。此外，當(dāng)過冷水溫度較高時(shí)，蒸汽從不同噴孔噴出距離不同，中間兩排噴放的距離最遠(yuǎn)，上下兩排最近;當(dāng)過冷水溫度較低時(shí)，上述現(xiàn)象不太明顯。(4)蒸汽通過噴嘴與通過噴孔噴入過冷水中相比，其所形成蒸汽羽流區(qū)的流場相差很大，前者噴出后先收縮再發(fā)散，后者直接發(fā)散;(5)蒸汽通過噴嘴噴放的初始階段，距噴嘴距離越近，流域內(nèi)壓力