西安交通大学多名学者联合发文：安全壳内斜壁上蒸气与不凝性气体的冷凝特性数值研究
论论资讯 ｜ 2024-04-27 ｜
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Annals of Nuclear Energy
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Numerical study on the condensation characteristics of vapor with non-condensable gas on inclined walls inside containment
Cai J.Y.; Zhang K.; Ma X.R.; Chen T.; Tian W.X.; Qiu S.Z.
Published：2024-09-01
DOI：10.1016/j.anucene.2024.110562
研究背景
在当今社会，核能安全一直备受关注，而对于核反应堆容器内部的蒸汽凝结现象，科学家们一直在探索如何更好地理解和控制。然而，目前研究领域存在一个问题，即在核反应堆容器内部，蒸汽与不可凝结气体的混合凝结特性对壁面的影响尚未得到充分的研究。
研究内容
这篇论文主要研究了在Westinghouse AP系列钢质容器中，外壁通过喷淋和自然对流冷却，而内部蒸汽则允许在内壁上凝结。在这种情况下，容器圆顶成为凝结壁的一部分，其曲线结构可以改变冷凝水的流动模式，从而影响壁面的局部凝结（换热）能力。文章基于CFD程序FLUENT，并开发了适用于蒸汽与不可凝结气体凝结的UDF程序。研究了壁倾角对蒸汽与不可凝结气体凝结特性的影响，并与西安交通大学的实验数据进行了比较。结果表明，数值模拟与实验结果吻合良好。
研究意义
这项研究的创新之处在于对于核反应堆容器内部蒸汽凝结现象的深入探索，尤其是蒸汽与不可凝结气体的相互影响。通过该研究，我们可以更好地了解壁面凝结特性，为核能安全提供更多有益的参考，有助于提高核反应堆容器的性能和安全性。
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