[發明專利]減小冷凝沖擊效應的鼓泡器優化方法

有效

• 申請號: 202010683677.5
• 申請日: 2020-07-16
• 公開（公告）號: CN111863292B
• 公開（公告）日: 2021-03-26
• 發明（設計）人: 佟立麗;汪孝凡;張丹迪;曹學武
• 申請（專利權）人: 上海交通大學
• 主分類號: G21C15/18
• 分類號: G21C15/18;G21C15/12
• 代理公司: 上海交達專利事務所 31201
• 代理人: 王毓理;王錫麟

1.一種減小冷凝沖擊效應的鼓泡器優化方法，其特征在于，根據蒸汽冷凝流型位于射流區時，蒸汽冷凝振蕩頻率最高且振幅最低，冷凝沖擊作用對結構的影響最小的特性，對鼓泡器上小孔孔徑與小孔分布進行優化，使得鼓泡器出口蒸汽冷凝流型為射流；

所述的射流是指:當流速u大于液滴的最小夾帶速度u_ent時，將會產生射流現象；鼓泡器出口流速其中：W為蒸汽質量流量，ρ_g為蒸汽密度，n為小孔個數，S為單個孔的面積，最小夾帶速度σ為水的表面張力，g為重力加速度，ρ_l為水池中水體密度。

2.根據權利要求1所述的減小冷凝沖擊效應的鼓泡器優化方法，其特征是，所述的射流區，通過單位面積蒸汽流量分析流型得到，水池溫度為20-40℃時，當單位面積蒸汽流量W_S大于100kg/m²s而小于300kg/m²s時，蒸汽冷凝流型位于冷凝振蕩射流區，當單位面積蒸汽流量W_S大于300kg/m²s時，蒸汽冷凝流型位于穩定冷凝射流區。

3.根據權利要求1所述的減小冷凝沖擊效應的鼓泡器優化方法，其特征是，所述的優化，是指：由于核動力裝置空間限制，不適合采用X字形鼓泡器，且為防止蒸汽對壁面造成直接沖擊，故不采用L字形鼓泡器，故采用I字形或T字形鼓泡器結構；為防止蒸汽直接射流沖擊結構壁面而造成結構損傷，綜合考慮噴孔朝向與壁面位置，避免噴孔直接對準近壁面；多孔鼓泡器相對于單孔鼓泡器，能有效降低冷凝振蕩振幅，減小冷凝沖擊，提高冷凝振蕩頻率，減小結構共振作用；對I字形鼓泡器，采用兩側和四周小孔分布，即小孔位于鼓泡器末端四周或兩側；對T字形鼓泡器，采用向上和四周小孔分布。

4.根據權利要求1或3所述的減小冷凝沖擊效應的鼓泡器優化方法，其特征是，所述的鼓泡器采用I字形或T字形結構，I字形結構為單一直管段，采用兩側小孔分布，小孔分布在I字形鼓泡器末端兩側；T字形結構為豎直管段后沿水平分開，小孔對稱分布于水平管末端。

5.根據權利要求3所述的減小冷凝沖擊效應的鼓泡器優化方法，其特征是，當采用I字形結構且小孔為四周分布時，小孔為6列，其中3列與另外3列對稱分布，相鄰兩列小孔與鼓泡器中心之間的夾角為30°。

6.根據權利要求3所述的減小冷凝沖擊效應的鼓泡器優化方法，其特征是，當采用I字形結構且小孔為四周分布時，小孔分布在I字形鼓泡器末端四周，小孔繞I字形鼓泡器末端均勻四周分布為6列，相鄰兩列小孔與鼓泡器中心之間的夾角為60°。

7.根據權利要求3所述的減小冷凝沖擊效應的鼓泡器優化方法，其特征是，當采用T字形結構且小孔為向上分布時，小孔分布在T字形鼓泡器兩端末端上部，小孔分為3列對稱分布在水平管兩端頂部，相鄰兩列小孔與鼓泡器中心之間夾角為30°。

8.根據權利要求3所述的減小冷凝沖擊效應的鼓泡器優化方法，其特征是，當采用T字形結構且小孔為四周分布時，小孔分為6列對稱分布在水平管兩端四周，相鄰兩列小孔與鼓泡器中心之間的夾角為60°。