[發(fā)明專利]一種判定鉛鉍流體發(fā)生熱分層現(xiàn)象的方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410211548.0
• 申請日: 2014-05-19
• 公開（公告）號: CN103971010A
• 公開（公告）日: 2014-08-06
• 發(fā)明（設計）人: 周濤;李云博;霍啟軍;宋明強
• 申請（專利權(quán)）人: 華北電力大學
• 主分類號: G06F19/00
• 分類號: G06F19/00
• 代理公司: 北京康思博達知識產(chǎn)權(quán)代理事務所(普通合伙) 11426
• 代理人: 路永斌;余光軍

1.一種判定鉛鉍流體發(fā)生熱分層現(xiàn)象的方法，其特征在于：該方法包括以下步驟：

(1)在鉛鉍管路中安裝測溫元件，通過測溫元件對冷側(cè)流體與熱側(cè)流體的溫度分別進行測量，分別得到冷側(cè)流體的溫度T₁和熱側(cè)流體的溫度T₂，

(2)根據(jù)鉛鉍流體密度擬合公式以及T₁和T₂，分別得出在T₁和T₂溫度下鉛鉍流體所對應的冷側(cè)流體密度ρ₁和熱側(cè)流體密度ρ₂，其中所述鉛鉍流體密度擬合公式如下所示:

ρ_LBE＝11113.6-1.34·T

其中，T為溫度，其單位是K，ρ_LBE為鉛鉍流體密度，其單位是kg/m³；

(3)對浮升力公式、慣性力公式和體脹系數(shù)公式進行擬合，得到無量綱準則數(shù)公式，所述無量綱準則數(shù)公式為

其中，R_i為無量綱準則數(shù)，g是重力加速度，單位m/s²；l為管道內(nèi)徑，單位m；ρ₁為冷側(cè)流體密度，ρ₂為熱側(cè)流體密度，單位為kg/m³；u為流體速度，單位m/s；

(4)將上述ρ₁、ρ₂帶入無量綱準則數(shù)公式，計算出無量綱準則數(shù)；

(5)根據(jù)無量綱準則數(shù)對鉛鉍流體的熱分層現(xiàn)象進行判斷，當無量綱準則數(shù)＜1，鉛鉍流體熱分層現(xiàn)象不存在，當無量綱準則數(shù)＝1時，鉛鉍流體開始出現(xiàn)熱分層現(xiàn)象，當無量綱準則數(shù)＞1時，鉛鉍流體有熱分層現(xiàn)象，隨著無量綱準則數(shù)的增大，熱分層現(xiàn)象變得更明顯。

2.如權(quán)利要求1所述的一種判定鉛鉍流體發(fā)生熱分層現(xiàn)象的方法，其特征在于：

在步驟(2)中，根據(jù)鉛鉍流體密度擬合公式繪制得到鉛鉍流體的密度圖，并根據(jù)該圖以及T₁和T₂，分別得出在T₁和T₂溫度下鉛鉍流體的密度ρ₁和ρ₂。

3.如權(quán)利要求1所述的一種判定鉛鉍流體發(fā)生熱分層現(xiàn)象的方法，其特征在于：步驟(1)中的測溫元件為熱電偶。

4.如權(quán)利要求1所述的一種判定鉛鉍流體發(fā)生熱分層現(xiàn)象的方法，其特征在于：在步驟(3)中，通過浮升力公式和慣性力公式進行擬合得到R_i合成公式，R_i合成公式再與體脹系數(shù)公式進行擬合，得到上述無量綱準則數(shù)公式。

5.如權(quán)利要求4所述的一種判定鉛鉍流體發(fā)生熱分層現(xiàn)象的方法，其特征在于：所述浮升力公式為

Gr=gαVΔtl3ν2]]>

其中，Gr為浮升力，g是重力加速度，單位m/s²，α_v是體積為V的鉛鉍流體的體脹系數(shù)，單位1/K，Δt為冷流體和熱流體的溫度差，單位K，Δt＝t₂-t₁；l為管道內(nèi)徑，單位m；ν是指密度粘度，其定義為其中η代表流體粘度，單位為pa.s，ρ代表流體密度，單位是kgm³。