论文摘要
在反应堆安全评审中堆芯的烧毁比和燃料元件包壳的最高温度的计算都需要临界热流密度，准确预测干涸型临界的发生对估算反应堆的安全裕度具有重要意义。本文在CIAE干涸临界实验数据基础上对现有典型的沸腾临界的计算方法进行了系统的评价，提出改进的预测模型，并进一步对各种参数及加热不均匀性对干涸临界的影响进行研究。研究表明，针对干涸型临界现象虽已建立了众多的预测方法，如经验公式，理论模型，临界热流密度查询表等，但它们一般建立在各自数据的基础上，相互之间存在较大的分歧，目前仍缺乏适合于广泛热工参数范围内的计算方法。本文在CIAE干涸临界实验数据及国外干涸临界实验数据的基础上，以环状流液膜蒸干假说，提出了改进的预测模型，对于压力0.1-13.78MPa，质量流速100—2000kg／（m2·pS），通道直径4-14mm，加热长度1.0—2.1m参数范围内的干涸临界现象给出较好预测。壁面液膜的干涸是上游加热作用的累积结果，表现明显的记忆效应，临界处的含汽率反映了沸腾长度上的总功率，是干涸型临界的决定性条件。临界含汽率随流量降低或压力提高而呈增大趋势，在较低压力和较低流量区域，这种趋势变化尤为显著。在较低压力和／或较高质量流速下，干涸临界可以出现在很低的含汽率条件下。加热长度的影响远远超过了人们通常接受的流动充分发展长度（L／D=60）。加热不均匀性对干涸型临界现象的影响与压力和流速有密切关系。
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