管内超临界二氧化碳强迫对流传热浮升力效应数值研究

来源：核动力工程杂志2016年第6期北京时间：

作者：刘生晖, 黄彦平, 刘光旭, 王俊峰, 昝元锋, 郎雪梅

单位：中国核动力研究设计院核反应堆热工水力技术重点实验室, 成都, 610213；

摘要：基于实验数据对管内超临界二氧化碳强迫对流传热中浮升力效应进行了数值研究。研究表明:较低质量流速和较高热流密度工况下,浮升力作用明显,进而引起流道径向和轴向速度重新分布,浮升力较强时甚至出现径向M形速度分布;当M形速度分布对应的零速度梯度点出现在粘性底层边缘时会明显弱化湍流的生成和扩散,引起传热恶化。基于实验工况的拓展计算表明:降低壁面热流密度、增大质量流速以及提高入口温度可以不同程度地缓解浮升力效应引起的传热恶化。

关键词：超临界二氧化碳, 强迫对流传热, 浮升力效应, 反应堆热工水力

基金资助：国家杰出青年科学基金(No.11325526) 国家自然科学基金(11605193)