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1、分類(lèi)號(hào)___________密級(jí)____________UDC___________學(xué)號(hào)201210535185事
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3、6也#丨汆老/>fNorthChinaUniversityofWaterResourcesandElectricPower碩士學(xué)位論文超臨界水冷堆類(lèi)三角形子通道內(nèi)超臨界水傳熱的試驗(yàn)研究路統(tǒng)導(dǎo)師姓名、職稱(chēng)_________王為術(shù)、教授___________________申請(qǐng)學(xué)位工學(xué)碩士學(xué)科名稱(chēng)流體機(jī)械及工程提交論文日期2015-04-22答辯日期2015-05-17學(xué)位授予單位、授予日期華北水利水電大學(xué)_______
4、______獨(dú)立完成與誠(chéng)信聲明本人鄭重聲明：所提交的學(xué)位論文，是本人在指導(dǎo)教師的指導(dǎo)下，獨(dú)立進(jìn)行研宄工作所取得的研究成果并撰寫(xiě)完成的。沒(méi)有剽竊、抄襲等違反學(xué)術(shù)道德、學(xué)術(shù)規(guī)范的侵權(quán)行為。文中除己經(jīng)標(biāo)注引用的內(nèi)容外，本學(xué)位論文中不包含其他人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫(xiě)過(guò)的研宄成果，也不包含為獲得華北水利水電大學(xué)或其它教育機(jī)構(gòu)的學(xué)位或證書(shū)所使用過(guò)的材料。對(duì)本文的研究做出重要貢獻(xiàn)的個(gè)人和集體，均己在文中作了明確的說(shuō)明并表示了謝意。本人完全意識(shí)到本聲明的法律后果由本人承擔(dān)。簽字日期:簽字日期：學(xué)位論文版權(quán)使用授權(quán)書(shū)本人完全了解華北水利水電大學(xué)有關(guān)保管
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6、SUB-CHANNELWITHTRIANGLEDISTRIBUTIONOFSCWR研究生姓名：路統(tǒng)指導(dǎo)教師：王為術(shù)教授專(zhuān)業(yè)名稱(chēng)：流體機(jī)械及工程所在學(xué)院：電力學(xué)院2015年5月摘要超臨界水冷堆類(lèi)三角形子通道內(nèi)超臨界水傳熱的試驗(yàn)研究摘要超臨界水冷堆（Supercriticalwatercooledreactor-SCWR）是第四代先進(jìn)核能系統(tǒng)，是GIF重點(diǎn)研發(fā)第四代堆型。反應(yīng)堆熱工水力是SCWR研發(fā)基礎(chǔ)，論文重點(diǎn)針對(duì)反應(yīng)堆堆芯類(lèi)三角形子通道內(nèi)流動(dòng)傳熱特性，開(kāi)展試驗(yàn)研究，為SCWR熱工準(zhǔn)則和安全設(shè)計(jì)提供試驗(yàn)數(shù)據(jù)和傳熱特性預(yù)測(cè)方法，具有極其
7、重要的工程應(yīng)用價(jià)值和理論意義。2論文在熱流密度為200~800kW/m，壓力為23~28MPa，質(zhì)量流速為700~13002kg/(m·s)的參數(shù)范圍，對(duì)棒徑為8mm，柵距比為1.4的SCWR類(lèi)三角形子通道，進(jìn)行了超臨界水的流動(dòng)傳熱試驗(yàn)研究。研究獲得了類(lèi)三角形子通道的軸向溫度分布和典型傳熱特性，研究了參數(shù)對(duì)傳熱特性的影響，擬合出預(yù)測(cè)類(lèi)三角形子通道內(nèi)超臨界水傳熱特性的試驗(yàn)關(guān)聯(lián)式，并將試驗(yàn)數(shù)據(jù)與經(jīng)典關(guān)聯(lián)式進(jìn)行了對(duì)比分析。SCWR類(lèi)三角形子通道內(nèi)超臨界水的傳熱特性試驗(yàn)的研究表明，類(lèi)三角形子通道軸向壁溫沿流動(dòng)方向逐漸升高，在大比熱區(qū)（cp>
8、8.4kJ/(kg·K)）壁溫平緩，傳熱系數(shù)出現(xiàn)峰值，發(fā)生了傳熱強(qiáng)化。在壓力和質(zhì)量流速相同時(shí)，壁面溫度隨熱流密度的增加而升高，傳熱系數(shù)峰值降低。而在質(zhì)量流速和熱流密度相同時(shí)，壁面溫度隨壓力提高而增大，換熱系數(shù)峰值減小。質(zhì)量流速可以強(qiáng)化傳熱，質(zhì)量流速增大，壁溫降低換熱系數(shù)增大。在遠(yuǎn)離大比熱區(qū)的低焓值區(qū)熱流密度和壓力對(duì)傳熱的影響較小。而在大比熱區(qū)內(nèi)，傳熱系數(shù)受熱流密度和壓力的影響顯著。傳熱系數(shù)峰值隨熱流密度和壓力的增大而明顯降低。隨焓值增加，越過(guò)大比熱區(qū)時(shí)，熱流密度和壓力和質(zhì)量流速對(duì)傳熱系數(shù)的影響減小。試2驗(yàn)研究還發(fā)現(xiàn)，當(dāng)熱流密度達(dá)到8
9、00kW/m時(shí)，壁溫和傳熱系數(shù)表現(xiàn)出了異常規(guī)律，在大比熱區(qū)，壁溫不再隨焓值平坦變化，換熱系數(shù)峰值不明顯。當(dāng)壓力提高到28MPa時(shí)，在大比熱區(qū)的強(qiáng)化傳熱作用被削弱。質(zhì)量流速提高到一定程度時(shí)，其傳熱強(qiáng)化作用效果不如在低質(zhì)量流速時(shí)明顯。基于類(lèi)三角形子通道內(nèi)超臨界水傳熱特性試驗(yàn)數(shù)據(jù)，擬合針對(duì)類(lèi)三角形子通道中在超臨界壓力下遠(yuǎn)離大比熱區(qū)高焓值區(qū)域和低焓值區(qū)的試驗(yàn)關(guān)聯(lián)式，兩個(gè)擬合關(guān)聯(lián)式計(jì)算值與試驗(yàn)數(shù)據(jù)吻合的比較好。在與常用超臨界傳熱經(jīng)驗(yàn)關(guān)聯(lián)式的對(duì)比中，所選五組經(jīng)典關(guān)聯(lián)式的預(yù)測(cè)結(jié)果較試驗(yàn)結(jié)果偏大，整體預(yù)測(cè)存在偏差。Jackson公式和Bishop預(yù)
10、測(cè)數(shù)值整體上與試驗(yàn)數(shù)據(jù)吻合稍好。本研究得到國(guó)家自然基金NO.5146026和河南高校創(chuàng)新人才NO.2012HASTIT018的資助。I華北水利水電大學(xué)碩士學(xué)位論文關(guān)鍵詞：超臨界水；類(lèi)三角形子通道；傳熱特性；關(guān)聯(lián)式IIABSTRACTE
