液膜破裂对PCCS降膜的影响

朱思文; 刘玉岚; 王彪; 丁鹏

doi:10.13471/j.cnki.acta.snus.2020.01.10.2020B004

您当前的位置：

首页 >

文章列表页 >

液膜破裂对PCCS降膜的影响

研究论文 | 更新时间：2023-12-08

- 液膜破裂对PCCS降膜的影响
- Effect of breakup on the falling film in PCCS
- 中山大学学报(自然科学版) 2021年60卷第3期页码：99-104
- 作者机构：
  
  1.中山大学航空航天学院，广东广州 510006
  2.中山大学中法核工程与技术学院，广东珠海 519082
- 作者简介：
  
  朱思文（1991年生），男；研究方向：安全壳严重事故分析；E-mail：370535010@qq.com
  刘玉岚（1962年生），女；研究方向：工程力学；E-mail：stslyl@mail.sysu.edu.cn
- 基金信息：
  
  国家自然科学基金(11232015;11572355)
- DOI：10.13471/j.cnki.acta.snus.2020.01.10.2020B004
  中图分类号： TB126
- 纸质出版日期：2021-05-25，
  
  收稿日期：2020-01-10，
扫描看全文
朱思文,刘玉岚,王彪等.液膜破裂对PCCS降膜的影响[J].中山大学学报(自然科学版),2021,60(03):99-104.

ZHU Siwen,LIU Yulan,WANG Biao,et al.Effect of breakup on the falling film in PCCS[J].Acta Scientiarum Naturalium Universitatis Sunyatseni,2021,60(03):99-104.
朱思文,刘玉岚,王彪等.液膜破裂对PCCS降膜的影响[J].中山大学学报(自然科学版),2021,60(03):99-104. DOI： 10.13471/j.cnki.acta.snus.2020.01.10.2020B004.

ZHU Siwen,LIU Yulan,WANG Biao,et al.Effect of breakup on the falling film in PCCS[J].Acta Scientiarum Naturalium Universitatis Sunyatseni,2021,60(03):99-104. DOI： 10.13471/j.cnki.acta.snus.2020.01.10.2020B004.

摘要

液膜的流动、分叉和溪流等物理过程与核电站安全壳非能动冷却系统（PCCS）等诸多实际工程问题密切相关，近来备受研究者的关注。文章针对AP600的PCCS液膜流动问题，利用数值方法计算液膜破裂对覆盖率的影响。采用一维欧拉液膜模型计算PCCS液膜流动，并利用EI-Genk和Saber模型模拟液膜破裂过程。结果表明，PCCS液膜厚度在装置顶部变化较大，容易发生液膜破裂和溪流。通过研究液膜覆盖率与PCCS流量的关系，给出了符合安全标准的流量。

Abstract

Physical processes of liquid film， such as flow， breakup， and rivulets， are closely related to lots of practical engineering issues such as the passive containment cooling systems （PCCS） of nuclear power.Researchers have been paying more and more attentions on these physical processes recently. As for the PCCS liquid film flow of AP600， the numerical methods were applied in this paper to calculate the influences of liquid film breakup on coverage rate. In this study， the one-dimensional Eulerian liquid film model was adopted to calculate the PCCS liquid film flow， and the EI-Genk and Saber models were adopted to simulate the liquid film breakup process. The results show that the thickness of the PCCS liquid film varies a lot at the upper dome of the facility， which could easily induce liquid film breakup and rivulets. By studying the relationship between liquid film coverage and PCCS flow rate， the flow rate meeting safety standards is obtained.

关键词

液膜流动液膜破裂溪流PCCS

Keywords

film flowfilm breakuprivuletsPCCS

references

SHA W T， SOO S L. Instability of flow of liquid film over a heated surface［C］// 3rd International Symposium on Multiphase Flow， 1994.

WANG Y， HAN L. Study on the simulation for the passive containment cooling system of the advanced PWR in China［C］// 8th International Symposium on Multiphase Flow，2011.

HUANG X， CHENG X. Modification and application of water film model in COCOSYS for PWR's passive containment cooling［J］. Nuclear Engineering and Design， 2014， 280：251-261.

ANDERSON M H， HERRANZ L E， CORRADINI M L. Experimental analysis of heat transfer within the AP600 containment under postulated accident conditions［J］. Nuclear Engineering and Design， 1998， 185（2/3）：153-172.

BROXTERMANN P， ALLELEIN H J. Simulation of AP1000's passive containment cooling with the German containment code system COCOSYS［J］. Nuclear Engineering and Design， 2013， 261：326-332.

KENNEDY M D， WOODCOCK J， WRIGHT R F， et al. Westinghouse-Gothic comparisons with passive containment cooling tests using a one-to-ten-scale test facility［J］. Nuclear Technology， 1996， 113（1）：14-20.

SUN J G， CHIEN T H， DING J， et al. Validation of COMMIX with Westinghouse AP-600 PCCS test data［R］. IL （United States）：Argonne National Lab， 1993.

HUANG X. Study on water film cooling for PWR's passive containment cooling system［D］. Karlsruhe： Karlsruher Institut für Technologie （KIT）， 2015.

于意奇. 大尺度平板水膜流动行为的数值模拟和试验研究［D］. 上海：上海交通大学， 2012.

YU Y Q. Experimental and numerical study on film flow behavior on large scale flat plate［D］. Shanghai： Shanghai Jiao Tong University， 2012.

HARTLEYD E， MURGATROY D W. Criteria for the break-up of thin liquid layers flowing isothermally over solid surfaces［J］. International Journal of Heat & Mass Transfer， 1964， 7（9）：1003-1015.

ZUBER N， STAUB F W. Stability of dry patches forming in liquid films flowing over heated surfaces［J］. International Journal of Heat & Mass Transfer， 1966， 9（9）：897-905.

EL-GENK M S， SABER H H. Minimum thickness of a flowing down liquid film on a vertical surface［J］. International Journal of Heat and Mass Transfer， 2001， 44（15）：2809-2825.

JOO S W， DAVIS S H， BANKOFF S G. Long-Wave instabilities of heated falling films： two-dimensional theory of uniform layers［J］. Journal of Fluid Mechanics， 1991， 230（1）：117-146.

叶学民，姜凯，沈雷，等. 含活性剂超薄液膜演化过程的稳定性研究［J］. 力学学报， 2013， 45（5）： 681-689.

YE X M， JIANG K， SHEN L， et al. Stability of ultrathin liquid film evolution with surfactant［J］. Chinese Journal of Theoretical and Applied Mechanics， 2013， 45（5）： 681-689.

叶学民，李春曦，王松岭. 界面剪切力作用下波状液膜流的水动力稳定性［J］. 力学学报， 2009， 41（3）： 307-312.

YE X M， LI C X， WANG S L. Hydrodynamic stability of a liquid wavy film with interfacial shear［J］. Chinese Journal of Theoretical and Applied Mechanics， 2009， 41（3）： 307-312.

叶学民，李春曦，阎维平. 切应力协同下受热过冷层流液膜的破断特性［J］. 力学学报， 2011， 43（3）： 461-467.

YE X M， LI C X， YANG W P. Breakdown of locally heated and subcooled laminar films with interfacial shear［J］. Chinese Journal of Theoretical and Applied Mechanics， 2011， 43（3）： 461-467.

李振，胡国辉，周继杰，等. 基底弹性对蒸发超薄液膜去润湿过程的影响［J］. 力学学报， 2011， 43（4）： 699-706.

LI Z， HU G H， ZHOU J J， et al. Effects of elasticity of substrate on dewetting process of evaporating ultra-thin liquid film［J］. Chinese Journal of Theoretical and Applied Mechanics， 2011， 43（4）： 699-706.

臧丽叶，田瑞峰，孙兰昕，等. 横掠气流作用下波形板壁降膜破裂分析［J］. 化工学报， 2014， 65（3）： 862-869.

ZANG L Y， TIAN R F， SUN L X， et al. Breakdown of liquid films driven by horizontal gas flow in wave-plate channel［J］. CIESC Journal， 2014， 65（3）： 862-869.

SUN J G， SHA W T， CHEN Y S. Development of liquid-film tracking models for analysis of AP-600 passive containment cooling system［R］. Argonne National Lab， 1993.

PONTER A B， DAVIES G A， ROSS T K， et al. The influence of mass transfer on liquid film breakdown［J］. International Journal of Heat & Mass Transfer， 1967， 10（3）：349-352.

MUNAKATA T， WATANABE K， MIYASHITA K. Minimum wetting rate on wetted-wall column［J］. Journal of Chemical Engineering of Japan， 1975， 8（6）： 440-444.

浏览量

下载量

CSCD

文章被引用时，请邮件提醒。

提交

工具集

关联资源

暂无数据