环形通道内超临界水的传热特性研究

王汉　毕勤成　杨振东　王林川　吴刚

摘要：针对超临界水冷堆（SCWR）堆芯内非圆通道、高热流密度下传热特性研究困难的现状，在压力为23～28 MPa、质量流速为350～1 000 kg/（m₂·s）、热流密度为200～1000 kw/m₂的试验条件下，对环缝间隙为4 mm的环形通道内超临界水的传热特性进行了试验研究。在SCwR的概念设计运行工况下，并未发生传热恶化现象，这一结论对SCwR堆芯传热分析具有重要参考意义。试验结果表明，热流密度和质量流速对传热特性影响非常明显。此外，螺旋绕丝能够显著强化局部传热，并对下游的传热情况具有一定的改善作用。在环形通道中，一定试验参数下仍然观察到了传热恶化现象，且传热恶化的试验工况与Ogata关系式预测值比较接近。就传热恶化的机理而言，浮升力对传热恶化的发生起着重要作用。在所选定的6组换热经验关联式中，Jackson和Bishop关联式对换热系数的预测效果最好。

关键词：超临界水；传热特性；环形通道；螺旋绕丝；传热恶化