临界通道功率

编辑:评估网互动百科 时间:2020-07-06 17:13:21
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发生沸腾临界(沸腾危机)时的通道功率。
中文名
临界通道功率
外文名
criticalchannel power
在大容器沸腾传热中,当热流密度达到最大值(被称为临界热流密度)时,可能导致设备烧毁,这个现象被称为沸腾危机。
大容器饱和沸腾有四个阶段,自然对流区,核态沸腾区,过度沸腾区,膜态沸腾区。临界热流密度(critical heat flux,CHF)通常发生在核态沸腾区。
对于依靠控制热流密度来改变工况的加热设备(如电加热器)以及冷却水加热的核反应堆,一旦热流密度超过峰值,工况将从核态沸腾区跳到稳定膜态沸腾线,与壁面的过热度将猛升至近1000℃,可能导致设备的烧毁,所以必须严格监视并控制热流密度,确保在安全工作范围之内。也由于超过它可能导致设备烧毁,所以临界热流密度亦称烧毁点。在烧毁点附近,有个比临界热流密度的热流密度略小,表现为热流密度上升缓慢的核态沸腾的转折DNB(DeparturefromNucleateBoiling的缩写,意即偏离核态沸腾规律),可以用它作为监视接近临界热流密度的警戒。对于蒸发冷凝器等壁温可控的设备,这种监视是重要的。因为一旦热流密度超过转折点之值,就可能导致膜态沸腾,在相同的壁温下使传热量大大减少。
临界热流密度,由泡核沸腾转变为膜态沸腾时的单位表面积、单位时间内所传出的热量。它是反应堆热工水力设计中的一个限制量,即不允许热流密度达到或过分接近临界热流密度,以防发生燃料元件的过热或烧毁。
影响临界热流密度的主要因素有冷却剂流速、压力和含汽量等。通常液流中含汽量愈大、流速愈低、则临界热流密度愈小。而压力的影响则不是单调的,低压下,临界热流密度随压力的增加而增大;高压下,则随压力的增加而减小。
实验的临界热流密度数据一般概括成经验公式的形式,其中的临界热流密度表示为各种自变量(有时还有一些因变量)的函数。这些公式都只在严格规定的各自变量范围内是最佳的,不推荐外推到这个范围之外, 例如W-3公式[1]  .
参考资料
  • 1.    Tong L. S. etc.Thermal Analysis of Pressurized Water Reactors.Second Edition.ANS,1979
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中国核学会