高温热管碱金属工质的蒸发弯月面区域微观传热特性

1

作者 马莎莎 丁圣洁 +3 位作者 刘利民 赵长颖 顾汉洋 龚帅 《上海交通大学学报》 北大核心 2025年第5期617-627,共11页

为深入理解高温碱金属热管吸液芯内汽液相变的微观传热机理,采用接触线传热模型对不同碱金属工质(钾、钠、锂)的蒸发弯月面区域微观传热特性进行了研究.计算得到了钾、钠、锂在同一饱和汽相压力和壁面过热度下蒸发弯月面区域的液膜厚度... 为深入理解高温碱金属热管吸液芯内汽液相变的微观传热机理,采用接触线传热模型对不同碱金属工质(钾、钠、锂)的蒸发弯月面区域微观传热特性进行了研究.计算得到了钾、钠、锂在同一饱和汽相压力和壁面过热度下蒸发弯月面区域的液膜厚度、接触角、界面温度、热流密度分布等.研究结果表明,由于碱金属工质钾、钠、锂的导热系数远高于水,其微观传热特性与水显著不同;汽液界面蒸发热阻是碱金属工质在三相接触线附近微观区域内主导的传热热阻,钾、钠、锂的微观传热性能依次增强;吸附液膜的厚度、表观接触角和液膜压力梯度均随着壁面过热度的增加而自适应调节,其中吸附液膜厚度降低,表观接触角增加、液膜压力梯度增加.在吸附液层区,分离压力占据主导地位,导致了非蒸发吸附液层的形成;在薄液膜区,分离压力和毛细压力的共同作用提供了补液所需的压力梯度;在本征弯月面区,汽液界面的曲率几乎维持不变,毛细压力占主导. 展开更多

关键词 碱金属 接触线传热模型 蒸发弯月面 微观传热机理

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模化比例对反应堆整体水力特性影响的研究

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作者 彭帆 卢冬华 +4 位作者 谢翀 汪春宇 顾汉洋 洪荣坤 苏前华 《核动力工程》 北大核心 2025年第4期68-75,共8页

为了研究模化比例对反应堆整体水力特性的影响,本文基于相似理论,根据几何相似和欧拉数(Eu)相似模化设计了1∶1、3∶5和1∶5比例的实验本体,并在三套比例的实验本体上开展了反应堆原型流速下的流量分配实验、下腔室交混特性实验和下腔... 为了研究模化比例对反应堆整体水力特性的影响,本文基于相似理论,根据几何相似和欧拉数(Eu)相似模化设计了1∶1、3∶5和1∶5比例的实验本体,并在三套比例的实验本体上开展了反应堆原型流速下的流量分配实验、下腔室交混特性实验和下腔室流场实验。对比研究结果发现,实验工况下各比例本体内的流动均已进入自模区,流场彼此相似。模化比例对堆芯入口处流量分配因子、交混系数以及下腔室流场的影响比较小,其中不同比例本体内流量分配因子差异小于0.02,交混系数差异小于0.1。本研究可为整体水力学比例模化方法失真度的评估提供依据,为反应堆热工水力设计和实验研究提供参考。 展开更多

关键词 模化比例 流量分配 交混 流场

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螺旋金属燃料多物理耦合分析方法与概念设计研究 被引量：2

3

作者 顾汉洋 肖瑶 +4 位作者 丛腾龙 郭辉 傅俊森 蔡孟珂 宋去非 《原子能科学技术》 EI CSCD 北大核心 2024年第1期1-13,共13页

螺旋金属燃料具有导热系数高、导热路径短、强制旋流交混的特点,可实现更高的堆芯功率密度,进而减小堆芯体积,提高反应堆的安全性和经济性。本文介绍了上海交通大学反应堆热工水力实验室建立的螺旋金属燃料热工水力、中子物理、力学特... 螺旋金属燃料具有导热系数高、导热路径短、强制旋流交混的特点,可实现更高的堆芯功率密度,进而减小堆芯体积,提高反应堆的安全性和经济性。本文介绍了上海交通大学反应堆热工水力实验室建立的螺旋金属燃料热工水力、中子物理、力学特性分析方法及多物理耦合分析框架。在热工水力方面,基于自研仪器实现了交混及沸腾临界行为精细化测量,建立了三维及精细化子通道分析方法;在中子物理方面,建立了适用于特殊能谱、复杂几何的截面及稳瞬态中子物理特性的分析方法;在力学方面,基于分子动力学方法建立了U-Zr合金燃料基础热物性模型,并开展了辐照条件下螺旋棒宏观力学特性研究。基于热工-物理-力学多物理分析和优化,提出了螺旋金属燃料组件及堆芯设计,具有无硼化、堆芯功率密度高、体积小、换料周期长的特点。 展开更多

关键词 螺旋金属燃料 热质传输行为 瞬态安全分析 燃料服役性能 多物理耦合

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5×5螺旋十字型棒束组件阻力与交混特性实验研究 被引量：16

4

作者 张琦 顾汉洋 +2 位作者 肖瑶 杨珏 朱俊志 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第6期1060-1066,共7页

本文对5×5螺旋十字型棒束(HCF)组件进行热工水力实验,获得了HCF组件的阻力系数和交混系数。测量了螺旋十字型棒束组件的沿程压降,并拟合了阻力系数关系式。基于能量平衡法对HCF组件的交混特性进行了分析。将低温水直接注入棒束组... 本文对5×5螺旋十字型棒束(HCF)组件进行热工水力实验,获得了HCF组件的阻力系数和交混系数。测量了螺旋十字型棒束组件的沿程压降,并拟合了阻力系数关系式。基于能量平衡法对HCF组件的交混特性进行了分析。将低温水直接注入棒束组件的子通道中,通过测温导管将T型热电偶固定在子通道的中心位置,并测量了各子通道内的水温分布。HCF组件内的横向交混由湍流交混和流动后掠组成,定义等效交混系数来分析HCF组件内的横向交混率。HCF组件的等效交混系数不随雷诺数的增加而明显变化,其均值为0.019。将等效交混系数输入子通道分析程序Cobra-tf中,计算了子通道内的水温分布。结果表明,水温分布的实验值和计算值符合良好,平均偏差为0.16℃。 展开更多

关键词 螺旋十字型棒束组件 沿程压降 温度分布 阻力系数 交混系数

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大管径主管上旁支管流致声共振实验研究 被引量：6

5

作者 黄超 张锴 +4 位作者 肖瑶 李俊龙 祖洪彪 顾汉洋 谢永诚 《核动力工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第4期79-84,共6页

核电厂蒸汽管线的安全阀支管设计不当容易引发流场与声场耦合的声共振现象,对大管径主管上的旁支管结构开展实验研究,研究在10~65m/s流速区域内,不同的旁支管长度、直径、并排结构对声共振强度、特征频率以及流动特征的影响。实验结果表... 核电厂蒸汽管线的安全阀支管设计不当容易引发流场与声场耦合的声共振现象,对大管径主管上的旁支管结构开展实验研究,研究在10~65m/s流速区域内,不同的旁支管长度、直径、并排结构对声共振强度、特征频率以及流动特征的影响。实验结果表明,在大管径主管下,二阶水力模态特征显著,其声共振峰值对应的斯特鲁哈尔数(St)约为一阶水力模态声共振峰值对应的St的2倍;旁支管长度的增加显著降低了声共振的强度,旁支管直径的减小则会抑制二阶水力模态的发生,且会改变流动特征并大幅降低声共振强度;并排双旁支管声共振特征与单旁支管相似,但其一阶水力模态一阶声模态控制区的声共振强度与控制流速范围显著增大。 展开更多

关键词 声共振 声模态 水力模态 斯特鲁哈尔数(St)

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螺旋管内单相流动周向非均匀传热现象的数值模拟 被引量：4

6

作者 王瑞 肖瑶 +1 位作者 顾汉洋 叶亚楠 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第7期688-696,共9页

采用Reynolds应力模型针对螺旋管内的单相流动周向非均匀传热现象开展数值模拟研究.基于与螺旋管传热实验数据的对比,验证该数值计算的正确性.研究发现:螺旋管周向传热分布随着重力加速度与离心力加速度之比(?)的变化而变化.导致这种现... 采用Reynolds应力模型针对螺旋管内的单相流动周向非均匀传热现象开展数值模拟研究.基于与螺旋管传热实验数据的对比,验证该数值计算的正确性.研究发现:螺旋管周向传热分布随着重力加速度与离心力加速度之比(?)的变化而变化.导致这种现象的原因可能是螺旋管周向传热分布受离心力和重力的共同作用,?的变化引起了合力方向的变化,进而影响了螺旋管的周向传热分布;?是影响螺旋管单相流动周向传热分布的主要因素;分析总结管壁周向温度分布随加速度比、螺旋直径、螺旋升角、螺旋管水力学直径等参数的变化规律及其成因. 展开更多

关键词 螺旋管 单相传热 周向非均匀传热 离心力 计算流体力学

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抗振条-传热管大间隙多跨直管束流致振动试验研究 被引量：3

7

作者 霍茁 张可丰 +4 位作者 熊珍琴 祖洪彪 顾汉洋 谢永诚 全正庭 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第7期1214-1220,共7页

针对抗振条-传热管大间隙的4跨传热管直管束开展了流致振动试验研究。传热管束转角正三角形排列,3处抗振条将直管束分为4跨,中间其中1跨的局部区域受到横向流体的冲刷。试验测试获得了管间流速在3.3~14.7 m/s区间内传热管振动位移和振... 针对抗振条-传热管大间隙的4跨传热管直管束开展了流致振动试验研究。传热管束转角正三角形排列,3处抗振条将直管束分为4跨,中间其中1跨的局部区域受到横向流体的冲刷。试验测试获得了管间流速在3.3~14.7 m/s区间内传热管振动位移和振动频率响应特性。结果表明,随着管间流速逐渐增大,传热管在来流方向和升力方向的振动频率依次增大,传热管的振动模态从抗振条1处有效支撑、2处未有效支撑的状态,转换为3处抗振条均有效支撑的状态。试验观测到传热管流弹失稳,其临界流速为14.5 m/s,与5种经验关系式预测结果的对比表明,Chen关系式能较好地预测流弹失稳的发生,预测结果较保守,与试验值间的相对偏差为21.4%。 展开更多

关键词 多跨管 流弹失稳 抗振条 固有频率 模态

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粒径对旋叶分离器结构敏感性的影响 被引量：3

8

作者 吴航宇 路铭超 +3 位作者 熊珍琴 祖洪彪 顾汉洋 谢永诚 《热力发电》 CAS 北大核心 2019年第1期55-60,共6页

在不同液滴粒径工况下,对等比例旋叶分离器的旋叶倾角和上升通道高度进行结构敏感性分析。建立基于欧拉法和Realizable K-Epsilon湍流模型的空气-液滴两相流动的数学模型,通过计算流体力学软件对冷态工况下5种不同结构的旋叶分离器流场... 在不同液滴粒径工况下,对等比例旋叶分离器的旋叶倾角和上升通道高度进行结构敏感性分析。建立基于欧拉法和Realizable K-Epsilon湍流模型的空气-液滴两相流动的数学模型,通过计算流体力学软件对冷态工况下5种不同结构的旋叶分离器流场进行数值模拟,得到了不同液滴粒径下的分离效率变化曲线和液滴质量流量径向分布曲线,同时还通过冷态试验验证数值计算模型。结果表明:当液滴粒径等于5μm或大于100μm时,旋叶分离器效率对旋叶倾角和上升通道高度结构不敏感;当液滴粒径在5～100μm时,18°旋叶的旋叶分离器分离效率大于30°旋叶,上升通道高度等于其一倍直径时旋叶分离器分离效率最优;其中当液滴粒径等于30μm时,旋叶分离器分离效率差值最大,结构敏感性最为显著。 展开更多

关键词 旋叶分离器 旋叶倾角 上升通道高度 结构敏感性 液滴粒径 数值模拟

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疏水孔对旋叶分离器分离效率影响研究 被引量：2

9

作者 徐晗 路铭超 +3 位作者 熊珍琴 祖洪彪 顾汉洋 谢永诚 《核动力工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第4期70-75,共6页

为提高旋叶分离器中气-液混合物的分离效率,针对内筒具有正三角形排布疏水孔的旋叶分离器开展空气-水性能试验和计算流体动力学(CFD)数值模拟研究,分析每一排疏水孔分离水比例变化规律和疏水孔布置高度对分离性能的影响。研究结果表明,... 为提高旋叶分离器中气-液混合物的分离效率,针对内筒具有正三角形排布疏水孔的旋叶分离器开展空气-水性能试验和计算流体动力学(CFD)数值模拟研究,分析每一排疏水孔分离水比例变化规律和疏水孔布置高度对分离性能的影响。研究结果表明,当空气表观速度较低(≤14.4 m/s)时,每一排疏水孔分离水比例随着内筒高度的升高呈先下降后增加的趋势;当空气表观速度较大(>14.4 m/s)时,每一排疏水孔分离水比例随内筒高度升高呈单调下降的趋势。研究对比了第1排疏水孔布置距离旋叶分别是0.8倍、1.0倍、1.2倍内筒直径3种位置时分离性能的变化,结果表明当空气表观速度较低(<12.9 m/s)时,疏水孔位于1.2倍内筒直径位置时旋叶分离效率最高;空气表观速度较高(≥12.9 m/s)时,疏水孔位于0.8倍内筒直径位置时旋叶分离效率最高。 展开更多

关键词 旋叶分离器 疏水孔 空气表观速度 旋叶分离效率

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基于WMS的无旋和螺旋气液两相流流型及空泡份额实验研究 被引量：1

10

作者 刘帅 陈聪 +2 位作者 刘莉 顾汉洋 张嘉荣 《核动力工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第5期43-50,共8页

为探究气液两相流流型从无旋状态转变为螺旋状态前后的流型特征及空泡份额时空分布特性,基于高速摄影仪和自主开发的丝网传感器(WMS)测量技术,对内径为30 mm的水平管内起旋装置作用下空气-水两相流的相态时空演变特性进行了可视化实验... 为探究气液两相流流型从无旋状态转变为螺旋状态前后的流型特征及空泡份额时空分布特性,基于高速摄影仪和自主开发的丝网传感器(WMS)测量技术,对内径为30 mm的水平管内起旋装置作用下空气-水两相流的相态时空演变特性进行了可视化实验研究。结果表明,在起旋器诱导的离心力作用下,流场内存在明显的气泡聚并行为和液滴沉积现象,其中,泡状流将转变为螺旋气柱流,塞状流转变为螺旋间歇流,弹状流转变为螺旋环状流,环状流转变为螺旋丝带流;相比于弹状流和环状流,泡状流和塞状流的截面平均空泡份额在起旋器出口波动幅值明显减弱,但离心力场并未明显改变各流型从无旋状态转变为螺旋状态前后的截面平均空泡份额。 展开更多

关键词 气液两相流 螺旋流动 流型转变 空泡份额 丝网传感器

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三角布置棒束内超临界水传热实验研究 被引量：1

11

作者 崔大伟 陈硕 +1 位作者 顾汉洋 林继铭 《核动力工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第4期33-38,共6页

在超临界水多功能实验装置上开展了三角布置棒束内超临界水流动传热实验研究,通过实验观测到了通道内棒束周向温度分布不均匀现象和定位格架导致的传热强化现象,获得不同热流密度、质量流量及压力范围内的传热实验数据,拟合得到预测偏差... 在超临界水多功能实验装置上开展了三角布置棒束内超临界水流动传热实验研究,通过实验观测到了通道内棒束周向温度分布不均匀现象和定位格架导致的传热强化现象,获得不同热流密度、质量流量及压力范围内的传热实验数据,拟合得到预测偏差为±15%的三角布置棒束超临界水传热关系式。 展开更多

关键词 超临界水 流动传热 三角棒束 关系式

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棒束通道中格架对传热影响的实验研究 被引量：1

12

作者 干富军 刘达 +1 位作者 顾汉洋 朱丽兵 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第4期648-653,共6页

针对格架下游传热问题,开展了格架对5×5棒束通道中传热影响的实验研究,实验Re约为1 000～30 000,浮升力参数Bo~*为2×10^(-7)～3×10^(-3)。观察实验结果发现,格架下游传热与浮升力参数存在较强关联,当浮升力参数较大时,... 针对格架下游传热问题,开展了格架对5×5棒束通道中传热影响的实验研究,实验Re约为1 000～30 000,浮升力参数Bo~*为2×10^(-7)～3×10^(-3)。观察实验结果发现,格架下游传热与浮升力参数存在较强关联,当浮升力参数较大时,格架下游传热较复杂,且不同于人们以往对格架下游传热的认识。通过对实验数据分析,提出了新的预测格架下游传热的经验关系式,此关系式考虑了浮升力对格架下游传热的影响,且能较好地对格架下游传热进行预测。 展开更多

关键词 格架 棒束 传热 浮升力

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铅铋快堆SGTR事故下高压过冷水注入高温铅铋合金流动传热数值模拟研究 被引量：3

13

作者 刘莉 袁俊杰 +3 位作者 顾汉洋 包睿祺 刘茂龙 王科 《核动力工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第4期55-64,共10页

铅铋快堆内蒸汽发生器传热管两侧为高压过冷水和高温铅铋冷却剂,传热管两侧较大的压差和温差以及液态铅铋合金(LBE)的腐蚀效应可能造成蒸汽发生器传热管破裂(SGTR)事故。深入研究事故后高压过冷水冲击高温液态LBE的射流沸腾和相变产物... 铅铋快堆内蒸汽发生器传热管两侧为高压过冷水和高温铅铋冷却剂,传热管两侧较大的压差和温差以及液态铅铋合金(LBE)的腐蚀效应可能造成蒸汽发生器传热管破裂(SGTR)事故。深入研究事故后高压过冷水冲击高温液态LBE的射流沸腾和相变产物蒸汽扩散的特征,具有十分重要的学术意义和工程应用价值。为揭示事故工况下液态LBE与水相互作用的传热传质机理,基于流体体积(VOF)方法,结合LES湍流模型和Lee相变模型,建立了水/蒸汽-液态铅铋多相流动与传热的三维数值计算模型,系统研究了高压过冷水注入高温LBE内发生的相变传热过程。结合注入压力及过冷水温度等因素,分析了射流沸腾过程中不同工况对射流形态、迁移深度以及沸腾行为的影响,研究结果可为SGTR事故工况下堆芯安全性预测提供指导。 展开更多

关键词 铅铋快堆 蒸汽发生器传热管破裂(SGTR)事故 水/蒸汽-液态铅铋(LBE) 射流沸腾

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新型锥形式旋叶汽水分离器热态试验与数值研究 被引量：2

14

作者 徐德辉 顾汉洋 +1 位作者 刘莉 黄超 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第9期1087-1094,共8页

针对一种新型锥形式旋叶汽水分离器开展全尺寸的蒸汽-水热态试验和数值模拟研究.试验结果表明:汽水分离效率随着蒸汽表观速度的增大先减小后增大,但在低蒸汽表观速度区变化不敏感;分离器压降随着蒸汽表观速度的增大而显著增大.基于商业... 针对一种新型锥形式旋叶汽水分离器开展全尺寸的蒸汽-水热态试验和数值模拟研究.试验结果表明:汽水分离效率随着蒸汽表观速度的增大先减小后增大,但在低蒸汽表观速度区变化不敏感;分离器压降随着蒸汽表观速度的增大而显著增大.基于商业计算流体软件STAR-CCM+,利用Euler-Euler两流体模型方法开展旋叶分离器数值模拟,研究液滴粒径对汽水分离效率和压降的影响.计算结果表明:大粒径的液滴有利于液相的分离,但液滴粒径对压降的影响较小.根据试验研究建立了与试验结果吻合较好的数值计算模型,系统地分析了分离器压力场、速度场和液相体积分数的分布规律. 展开更多

关键词 旋叶汽水分离器 热态试验 数值模拟 分离性能 流场

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3种评分系统对ICU患者院内死亡的预测价值比较 被引量：5

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作者 刘冰洋 顾汉阳 +1 位作者 罗春 金雨虹 《浙江医学》 CAS 2021年第19期2109-2113,共5页

目的比较序贯器官衰竭评分(SOFA)、牛津急性疾病严重程度评分(OASIS)和简化急性生理学评分(SAPS)Ⅱ预测ICU患者院内死亡的价值,以期为临床选择疾病严重程度评分系统提供理论证据。方法提取重症监护医学信息数据库IV(MIMIC-IV)中成年ICU... 目的比较序贯器官衰竭评分(SOFA)、牛津急性疾病严重程度评分(OASIS)和简化急性生理学评分(SAPS)Ⅱ预测ICU患者院内死亡的价值,以期为临床选择疾病严重程度评分系统提供理论证据。方法提取重症监护医学信息数据库IV(MIMIC-IV)中成年ICU患者的基本信息、SOFA、OASIS、SAPS Ⅱ等,以院内死亡为主要结局指标,采用多因素logistic回归评价各评分是否是院内死亡的独立危险因素;绘制ROC曲线,计算并比较AUC的差异以评价各评分系统对预后的预测效能。结果共纳入52184例ICU成年患者,其中存活组46597例,死亡组5587例,院内死亡率为10.71%。与存活组比较,死亡组患者3种评分分值均高(均P<0.01)。多因素logistic回归分析显示,SOFA(OR=1.330,95%CI:1.315~1.344,P<0.001)、OASIS评分(OR=1.117,95%CI:1.112~1.122,P<0.001)和SAPS Ⅱ(OR=1.063,95%CI:1.061~1.066,P<0.001)均是院内死亡的独立危险因素。ROC曲线分析显示SOFA、OASIS和SAPS Ⅱ 3种的AUC分别为0.768(95%CI:0.762~0.775)、0.776(95%CI:0.770~0.783)和0.775(95%CI:0.768~0.781),Delong检验显示SAPS Ⅱ和OASIS的AUC值比较差异无统计学意义(P>0.05),但两者均优于SOFA(均P<0.05)。结论SOFA、OASIS和SAPS Ⅱ对ICU患者院内死亡都具有良好的预测价值,但SAPS Ⅱ和OASIS的预测价值优于SOFA,更加简便的OASIS可能有更广阔的临床应用前景。 展开更多

关键词 序贯器官衰竭评分 牛津急性疾病严重程度评分 简化急性生理评分Ⅱ 院内死亡

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基于丝网探针的螺旋管内气液两相流气泡行为研究 被引量：1

16

作者 戴军涛 刘莉 +2 位作者 刘帅 顾汉洋 王科 《化工学报》 EI CSCD 北大核心 2022年第10期4377-4388,共12页

核反应堆蒸汽发生器的传热面由螺旋管束组成。螺旋管的三维螺旋结构使得泡状流和塞状流等气液两相流中的气泡在重力、离心力和浮力等作用下在管道内部呈现不对称的相分布状态,两相滑移速度增大,显著影响换热性能并导致DNB型传热恶化难... 核反应堆蒸汽发生器的传热面由螺旋管束组成。螺旋管的三维螺旋结构使得泡状流和塞状流等气液两相流中的气泡在重力、离心力和浮力等作用下在管道内部呈现不对称的相分布状态,两相滑移速度增大,显著影响换热性能并导致DNB型传热恶化难以预测。实验介质为空气-水,结合自主开发的电导式丝网探针技术并发展先进的数据后处理算法,实现了复杂流场的三维时空重构和离散气泡粒径的精细测量,获得了螺旋管内泡状流和塞状流的截面空泡分布规律。基于研究结果,可根据气泡分布规律对螺旋管道的几何结构进行调整以避免传热恶化,为螺旋管式蒸发器的安全设计提供了基础数据和优化思路。 展开更多

关键词 蒸汽发生器 螺旋管 丝网探针 气液两相流 气泡 粒度分布

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非能动余热排出热交换器半液位换热性能研究 被引量：1

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作者 刘京 叶成 +4 位作者 熊珍琴 陶家琪 顾汉洋 蒋兴 谢永诚 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第11期1991-1997,共7页

非能动余热排出热交换器(PRHR HX)是先进反应堆非能动堆芯余热排出系统的关键设备之一,置于内置换料水箱中。水箱内水蒸发或水箱泄漏等故障失水后液位降低,PRHR HX与管外水传热面积和管外流场均发生变化,导致堆芯非能动余热排出能力下... 非能动余热排出热交换器(PRHR HX)是先进反应堆非能动堆芯余热排出系统的关键设备之一,置于内置换料水箱中。水箱内水蒸发或水箱泄漏等故障失水后液位降低,PRHR HX与管外水传热面积和管外流场均发生变化,导致堆芯非能动余热排出能力下降。为分析半液位下PRHR HX换热性能,建立半液位PRHR HX实验装置和数值计算模型,获得稳态和瞬态升温过程的换热量、温度分布和流场特性。实验结果表明,稳态沸腾换热阶段半液位结构的总换热量较全液位时的下降12%~22%,仍具有较强的换热能力。瞬态升温过程中管外换热模式从纯单相对流换热开始,先后逐渐出现局部过冷沸腾和局部饱和沸腾,并最终迅速由局部饱和沸腾转变为全管长饱和沸腾。水箱内逐渐升温过程中出现显著的热分层现象,结合数值模拟分析发现此时管外流体在高度上呈现多层回流流动结构。 展开更多

关键词 非能动余热排出热交换器 半液位 换热特性 热分层

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燃料组件偏置及弯曲对沸腾临界影响研究

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作者 龚佳奇 丛腾龙 +2 位作者 肖瑶 顾汉洋 丁铭 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第7期1373-1384,共12页

反应堆燃料组件可能因为制造、安装的偏差或外力等因素,导致燃料棒发生整体偏置或弯曲的现象,对传热以及沸腾临界造成不利影响。为评估影响大小,本文建立基于欧拉两流体模型和改进RPI模型的临界热流密度分析方法,并利用CHF查询表进行验... 反应堆燃料组件可能因为制造、安装的偏差或外力等因素,导致燃料棒发生整体偏置或弯曲的现象,对传热以及沸腾临界造成不利影响。为评估影响大小,本文建立基于欧拉两流体模型和改进RPI模型的临界热流密度分析方法,并利用CHF查询表进行验证。结果表明,不变形和小变形的工况预测的CHF与子通道参数查询CHF查询表的数值符合良好。之后,预测了不同偏置距离及弯曲程度的5×5棒束通道CHF。偏置及弯曲使子通道流量分配发生变化,边角通道流量减小,中心子通道流量增加,当边角通道受挤压严重时将触发边棒临界。轴向功率均匀的偏置和弯曲0.5 mm工况并不改变临界的轴向位置,而弯曲0.8、1 mm时影响临界位置,随弯曲程度的增加使临界位置向上游偏移。3种变形中,对角偏置对于CHF影响最小,而轴向呈余弦热流密度分布的棒发生弯曲时,对CHF影响最大。 展开更多

关键词 棒束组件 燃料棒偏置及弯曲 流动沸腾 临界热流密度

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新型吸收剂与局部慢化剂相结合的快堆控制棒设计研究

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作者 郭辉 顾汉洋 +1 位作者 冯快源 于超 《核科学与工程》 CAS CSCD 北大核心 2022年第1期44-52,共9页

新一代快堆对其控制棒的安全性、使用寿命和经济性提出了更高的要求。传统快堆控制棒以碳化硼(B_(4)C)为吸收剂,但B_(4)C的气体释放、吸收力损失、高温包壳碳化失效及辐照膨胀限制了其安全使用寿命。本文利用能有效处理控制棒空间自屏... 新一代快堆对其控制棒的安全性、使用寿命和经济性提出了更高的要求。传统快堆控制棒以碳化硼(B_(4)C)为吸收剂,但B_(4)C的气体释放、吸收力损失、高温包壳碳化失效及辐照膨胀限制了其安全使用寿命。本文利用能有效处理控制棒空间自屏蔽现象的确定论计算方法,设计并分析了基于替代吸收剂与局部慢化剂的快堆新型控制棒。本文从中子吸收能力、安全特性及废物处理等方面考察了硼化物、氢化物、稀土金属氧化物及金属四大类多种吸收剂。结果表明在不同吸收力区间,都有相应新型吸收剂可替代传统B_(4)C。大型快堆控制棒所需吸收力较低,可利用稀土金属氧化物作为长寿期吸收材料;中型快堆可考虑使用导热性优异的TiB_(2)或中子特性良好的HfH_(1.62);小型模块化快堆可考虑使用HfB_(2)作为超长寿期吸收剂。本文还介绍了吸收剂与慢化剂相结合的新型控制棒,结果表明局部慢化剂可加强控制棒吸收能力或节约吸收剂使用。本文结果将为快堆新型控制棒的研发提供重要参考。 展开更多

关键词 快堆 控制棒 吸收剂 慢化剂

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OASIS与SAPSⅡ评分对ICU脓毒症患者院内死亡的预测价值比较——基于MIMIC-Ⅳ数据库的资料分析 被引量：7

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作者 罗春 顾汉阳 +1 位作者 金雨虹 刘冰洋 《中华危重病急救医学》 CAS CSCD 北大核心 2022年第4期352-356,共5页

目的比较重症监护病房(ICU)脓毒症患者牛津急性疾病严重程度评分(OASIS)和简化急性生理学评分Ⅱ(SAPSⅡ)对院内死亡的预测价值。方法使用美国重症监护医学信息数据库Ⅳ0.4(MIMIC-Ⅳ0.4)中的数据进行回顾性队列研究。以脓毒症3.0诊断标... 目的比较重症监护病房(ICU)脓毒症患者牛津急性疾病严重程度评分(OASIS)和简化急性生理学评分Ⅱ(SAPSⅡ)对院内死亡的预测价值。方法使用美国重症监护医学信息数据库Ⅳ0.4(MIMIC-Ⅳ0.4)中的数据进行回顾性队列研究。以脓毒症3.0诊断标准为筛选条件,提取数据库中有感染且入ICU 24 h内序贯器官衰竭评分(SOFA)≥2分的首次入院的ICU成人脓毒症患者的基本信息,包括性别、年龄,是否使用血管活性药物、镇静药物、机械通气、肾脏替代治疗,ICU住院时间,以及OASIS、SAPSⅡ评分等。以院内死亡为主要结局指标,绘制受试者工作特征曲线(ROC曲线),并计算ROC曲线下面积(AUC),比较OASIS与SAPSⅡ评分对预后的预测价值。结果共有11098例ICU成人脓毒症患者被纳入最终分析,其中院内死亡2320例,存活8778例,院内病死率为20.90%。与存活患者相比,院内死亡患者年龄更大〔岁:71(60,81)比67(56,78)〕,ICU住院时间更长〔d:6.95(3.39,13.07)比4.23(2.19,9.73)〕,使用血管活性药物、镇静药物、机械通气、肾脏替代治疗的比例更高〔血管活性药物:50.65%(1175/2320)比33.05%(2901/8778),镇静药物:58.53%(1358/2320)比48.41%(4249/8778),机械通气:89.57%(2078/2320)比81.66%(7168/8778),肾脏替代治疗:11.98%(278/2320)比6.57%(577/8778),均P<0.01〕,且院内死亡患者有更高的OASIS评分〔分:43(36,49)比35(29,41),P<0.01〕和SAPSⅡ评分〔分:49(40,60)比38(31,47),P<0.01〕。ROC曲线分析显示,OASIS与SAPSⅡ评分预测ICU成人脓毒症患者院内死亡的AUC分别为0.713〔95%可信区间(95%CI)为0.701~0.725〕和0.716(95%CI为0.704~0.728),Delong检验显示二者的AUC比较差异无统计学意义(P>0.05)。结论OASIS评分对脓毒症患者院内死亡具有良好的预测价值,且与SAPSⅡ评分的预测能力相仿,说明比SAPSⅡ评分更加简便的OASIS评分有更广阔的临床应用前景。 展开更多

关键词 脓毒症 牛津急性疾病严重程度评分 简化急性生理学评分Ⅱ 院内病死率

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